Comment câbler les panneaux solaires ?

Le câblage des panneaux solaires, également appelé "stringing", nécessite de comprendre comment les différentes configurations affectent les performances du réseau de panneaux solaires.

Une tension dépassant ce que permet l'onduleur limitera la production et potentiellement même la durée de vie de l'onduleur. S'il y a trop peu de tension, le système solaire ne fournira pas les performances attendues, car l'onduleur ne fonctionnera pas tant que la « tension de démarrage » ne sera pas intervenue. Les cellules ombragées peuvent également avoir un impact sur la tension, vous devez donc en tenir comptemind.  

Types de câbles des panneaux solaires 

Avant de pouvoir créer un circuit électrique, vous devez choisir les câbles du système solaire appropriés. Cela permettra au courant de s'écouler dans le circuit vers l'onduleur, ce qui transformera le courant CC en CA. Avant de déployer un système PV solaire, vérifiez vos codes électriques locaux, qui réglementent les installations électriques dans votre région. Aussi, notez que le National Electric Code (NEC) interdit l'utilisation de câbles ordinaires dans l'installation de votre panneau solaire.  

Il vous faut des câbles et fils spécifiquement conçus pour les panneaux solaires de votre projet. Le câblage pour panneau résiste aux températures élevées, aux flammes, aux rayons UV et à l'humidité. Vous découvrirez également que les câbles pour panneaux solaires durent beaucoup plus longtemps que les câbles ordinaires – entre 25 et 30 ans.  

Il existe deux types de câbles :  

• Câble simple 
• Câble torsadé.  

Minimisation de la chute de tension 

Vous aurez besoin de fils différents pour connecter : 

• Les panneaux solaires à l'onduleur principal 

• L'onduleur aux batteries 

• Les batteries au banc de batteries et/ou l'onduleur directement au réseau électrique  

Lorsque le courant passe par un circuit électrique, une certaine perte de tension, appelée chute de tension, se produira en raison de la résistance dans les câbles. Cette chute de tension réduit la production du réseau de panneaux solaires et plus le câble est long, plus la résistance est élevée. Si vous concevez un système PV, prenez en considération le câblage pour l'énergie solaire. Maintenez la chute de tension au minimum afin que votre réseau produise une performance aussi proche que possible de sa sortie nominale de crête. Les meilleures pratiques du secteur considèrent une baisse de tension de 3 % ou moins comme acceptable. Toutefois, vous devriez viser moins de 2 % si cela n'est pas trop difficile à réaliser. 

Pour réduire la chute de tension dans les systèmes reliés au réseau : 

1. Minimisez la longueur du câblage du système solaire.  

2. Soyez stratégique dans le placement de l'onduleur. Le câblage CA de l'onduleur au tableau de distribution est souvent plus vulnérable aux chutes de tension que les câbles CC haute tension qui relient les panneaux à l'onduleur ou au contrôleur. Les systèmes de stockage des batteries doivent être situés dans un rayon de 20 à 30 pieds (6 à 9 mètres) et le contrôleur de charge doit être monté à un yard ou mètre des batteries. Si la tension CC du réseau de panneaux solaires est :   

• Supérieure au tableau de distribution publique : installez l'onduleur plus près du tableau de distribution publique. 

• Inférieure au tableau de distribution publique : installez l'onduleur plus près du réseau de panneaux solaires. 

3. Utilisez un câble plus large. Plus le câble est gros, plus la résistance est faible.  

4. Concevez votre système avec une tension plus élevée, ce qui réduira également la résistance. 

Câblage des panneaux solaires : série vs parallèle 

Les panneaux solaires sont-ils câblés en série ou en parallèle ? Cela dépend de ce que vous essayez d'accomplir. Le câblage de panneaux solaires en série augmente la tension du réseau tout en gardant la même intensité. Le câblage de panneaux solaires en parallèle augmente l'intensité tout en maintenant la même tension.  

Comment câbler des panneaux solaires en série 

Le câblage série est généralement effectué pour un contrôleur de charge ou un onduleur connecté au réseau qui nécessite 24 volts ou plus. 

Les panneaux solaires sont similaires aux batteries sur le fait qu'ils ont deux bornes : positive et négative. Un branchement en série est réalisé en connectant la borne positive d'un panneau à la borne négative d'un autre. La connexion d'au moins deux panneaux solaires de cette manière devient un circuit source PV. 

Quel câble est positif sur les panneaux solaires ?

Les câbles et connecteurs de panneaux solaires fonctionnent ensemble pour faciliter le travail. Utilisez des connecteurs MC4, qui ont un mécanisme de verrouillage, ce qui les rend idéaux pour les environnements extérieurs. Si vous êtes un installateur, les modules avec lesquels vous travaillez auront probablement été fabriqués avec ce connecteur fixé au boîtier de raccordement à l'arrière du panneau. Le boîtier de raccordement contiendra deux câbles : 

• Un câble est le CC positif (+) : ce câblage CC solaire est généralement pour le connecteur MC4 femelle 

• L'autre est le CC négatif (-) : celui-ci est pour le connecteur mâle 

En câblant les panneaux ensemble en série, vous n'avez plus qu'une seule connexion positive et négative. Les tensions de chaque panneau solaire s'additionnent pour donner la tension de sortie totale du réseau : 

• Imaginons qu'un panneau à 60 cellules tel qu'illustré ci-dessus produise 30 volts à 7,25 A 

• Dans le câblage en série, nous obtenons une tension de sortie totale de 150 volts (30 volts x 5 panneaux), à 7,25 A 

Bien que notre exemple porte sur des panneaux identiques, des panneaux avec différentes valeurs nominales peuvent également être câblés en série. Avec des valeurs nominales différentes, l'intensité variera également d'un panneau à l'autre. Supposons maintenant que le panneau le plus élevé soit à 4 ampères et le plus bas à 1. Dans ce scénario, l'intensité globale sera limitée à la valeur la plus basse, soit 1 ampère, ce qui est très peu efficace.  

L'avantage du câblage en série est que l'électricité se transfère facilement sur de longues distances. L'inconvénient : si un seul panneau se retrouve dans l'ombre ou recouvert de feuilles ou autres débris, cela aura un impact sur l'ensemble de la chaîne – vous ne verrez pas beaucoup de production.  

Comment câbler les panneaux solaires en parallèle 

Le câblage en parallèle des panneaux exige que la borne positive d'un panneau soit connectée à la borne positive d'un autre. De plus, la borne négative d'un panneau est connectée à la borne négative d'un autre panneau. Le résultat est une connexion positive et négative unique à relier à votre régulateur et à vos batteries.  

Cela fonctionne à l'inverse du câblage en série. Avec un câblage parallèle, l'intensité se cumule tandis que la tension reste la même. L'avantage du câblage en parallèle est qu'un panneau ombragé ou couvert n'affecte pas le reste de la chaîne.  

Comme pour le câblage en série, vous pouvez également câbler en parallèle différents types de panneaux solaires. Les courants s'additionnent, mais le problème est que votre système doit s'ajuster à la tension la plus basse. Même s'il est possible d'avoir des panneaux de câblage en parallèle avec des valeurs nominales différentes, ce n'est pas une bonne idée en raison de l'inefficacité que votre système connaîtra. Uniquement les panneaux de câbles parallèles qui ont la même tension.  

Comment câbler des panneaux solaires 12 V à des batteries 24 V 

Le câblage de deux panneaux solaires ensemble en série est la voie à suivre dans ce scénario, comme le montre le schéma de câblage de panneaux solaires. 

1. Raccordez la borne positive d'un panneau à la borne négative de l'autre panneau.   

2. Raccordez la borne négative du premier panneau et la borne positive du deuxième panneau et connectez-les aux bornes correspondantes dans l'entrée du régulateur solaire.  

3. Le régulateur solaire détectera les panneaux et commencera à charger la batterie avec la lumière du soleil.  

Panneaux solaires câblés en série et en parallèle 

Le câblage de panneaux solaires en parallèle ou en série ne doit pas nécessairement être un choix entre deux propositions. Pour générer la quantité maximale d'énergie, le câblage de panneaux solaires en série et en parallèle est possible, même s'il est complexe. Il s'agit d'une configuration normale pour les installations de grande taille. La possibilité d'une configuration série-parallèle dépend de la tension de sortie totale maximale et du courant du sortie du système de panneaux solaires. De leur côté, ils sont limités par la tension d'entrée totale maximale possible et le courant d'entrée du contrôleur de charge s'il s'agit d'un système hors réseau, ou d'un onduleur, si vous avez affaire à un système relié au réseau.  

Pour ce faire, créez deux ensembles de panneaux photovoltaïques et raccordez-les en série. Ensuite, raccordez en parallèle au connecteur de charge les deux ensembles de panneaux solaires connectés en série

Schéma de câblage solaire de base 

Ce schéma de câblage du système solaire illustre un scénario hors réseau dans lequel les panneaux solaires sont câblés en série. Les systèmes solaires reliés au réseau n'ont pas besoin de batteries et n'ont donc pas besoin de contrôleurs de charge, qui surveillent le courant. L'objectif du contrôleur de charge est de s'assurer que les batteries ne sont pas surchargées.  

Schéma de câblage de panneaux solaires reliés au réseau 

Dans ce schéma de câblage de système photovoltaïque, les panneaux sont câblés en série. Les systèmes reliés au réseau ont besoin de déconnexions CC et CA dans le cas où l'alimentation devrait être coupée immédiatement.  

Schéma de câblage de coffrets de regroupement solaire 

Les coffrets de regroupement de panneaux solaires sont couramment utilisés pour combiner des panneaux solaires dans un bus. Il s'agit essentiellement de boîtiers de raccordement conçus pour le câblage utilisé dans les systèmes photovoltaïques. Les grands systèmes reposent sur des regroupements, mais ils sont utiles dans les petits systèmes photovoltaïques, ce qui facilite le câblage et la surveillance.  

Téléchargez des plans 2D et 3D gratuits et essayez avant d'acheter 

Téléchargez des plans 3D gratuits et demandez des échantillons gratuits, disponibles pour la plupart de nos solutions. Voilà un excellent moyen de vous assurer que les solutions que vous avez choisies sont adaptées à vos besoins. Si vous n'êtes pas certain(e) du produit qui fonctionnera le mieux pour votre système photovoltaïque, ne vous inquiétez pas.  

Demandez vos échantillons gratuits ou téléchargez des plans 2D et 3D gratuits dès maintenant. 

Des questions ? 

Envoyez-nous un e-mail à l'adresse sales@essentracomponents.fr ou parlez à l'un de nos experts pour plus d'informations sur la solution idéale pour votre application au 01 48 17 50 00.