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Diagramme de circuit d'un système PV avec stockage : Conseils professionnels

Diagramme de circuit d'un système PV avec stockage : Conseils professionnels

L'attrait d'intégrer l'énergie solaire dans nos foyers est à son apogée alors que les systèmes photovoltaïques (PV) avec stockage deviennent de plus en plus disponibles, garantissant un accès à l'énergie 24 heures sur 24, même lorsque le soleil ne brille pas. Comprendre le schéma de circuit d'un système PV avec stockage est crucial pour les propriétaires qui envisagent de sauter le pas, car il fournit le plan pour une capture, un stockage et une utilisation d'énergie efficaces.

Ce guide offre des conseils professionnels sur les principes, les composants et les points clés de la connexion de circuit dans un système PV avec stockage. De la manière correcte de connecter les modules solaires aux subtilités du câblage en série ou en parallèle, nous naviguerons à travers les bases de la construction d'un système d'énergie solaire fiable et efficace. Plongeons-y !

Principes de connexion du système PV

Comprendre les principes derrière le schéma de circuit d'un système PV avec stockage est essentiel pour tout propriétaire envisageant l'énergie solaire. Ces principes garantissent que votre ensemble solaire fonctionne de manière efficace, sûre et en harmonie avec les besoins énergétiques de votre maison. Décortiquons ces principes fondamentaux :

  • Compatibilité et Intégration : Une connexion sans faille entre les différents composants d'un système PV - panneaux solaires, onduleurs, batteries et armoire de mesure - est essentielle. Chaque composant doit non seulement être compatible avec les autres, mais également intégré de manière à permettre une communication fluide et un flux d'énergie.
  • Optimisation de l'efficacité :L'agencement des panneaux solaires et leur connexion aux onduleurs et aux batteries joue un rôle crucial dans l'optimisation de l'efficacité globale du système. En comprenant comment différentes configurations, comme les connexions en série ou en parallèle, affectent la tension et le courant, vous pouvez optimiser votre système pour capturer le maximum d'énergie solaire possible.
  • Mise à la Terre et Liaison :Des pratiques de mise à la terre et de liaison appropriées sont essentielles pour la sécurité du système. La mise à la terre fournit un chemin pour que les courants de défaut se dissipent en toute sécurité, réduisant ainsi le risque de chocs électriques et d'incendies.
  • Protection des Circuits : L'incorporation de fusibles appropriés, de disjoncteurs et de dispositifs de protection contre les surtensions aide à protéger le système PV contre les surintensités, les courts-circuits et les pics de tension.
  • Surveillance et Entretien Réguliers : La mise en œuvre d'un système de surveillance robuste permet de détecter rapidement les problèmes, facilitant ainsi la maintenance proactive et garantissant la fiabilité et les performances à long terme d'un système PV.
  • Conformité aux Réglementations :La conformité aux réglementations garantit non seulement la sécurité, mais également que le système est éligible à toute incitation disponible et ne rencontrera pas de défis juridiques. Cela inclut l'obtention des permis nécessaires et le fait de s'assurer que l'installation est effectuée par des professionnels certifiés. La section 8 de la Loi sur les Sources d'Énergie Renouvelable (EEG) pose les bases pour la connexion des systèmes solaires.

Principales Normes et Réglementations :

Standard or Regulation

Description

DIN VDE 0100 (IEC 60364), Part 712

Porte sur les installations électriques basse tension, avec des dispositions spécifiques pour les systèmes d'alimentation électrique photovoltaïque.

DIN VDE 0100-540

 Traite de la sélection et de l'installation de l'équipement électrique, en mettant l'accent sur les arrangements de mise à la terre et les conducteurs de protection.

DIN VDE 0100 Part 410 (Mise à la Terre)

Couvre les aspects de sécurité liés à la mise à la terre dans les installations électriques.

DIN VDE 0298 (Systèmes Électriques)

Règlemente l'installation et le fonctionnement des systèmes électriques pour répondre aux normes de sécurité et de fonctionnement.

DIN EN 62305 & VDE 0185 (Protection contre la Foudre)

Lignes directrices pour la protection des structures contre la foudre, cruciales pour la sécurité des installations photovoltaïques.

ENV 61024 (Exploitation des Systèmes Haute Tension jusqu'à 1000 V)

 Assure la sécurité et l'intégrité opérationnelle des installations fonctionnant à des tensions plus élevées.

VDE 0105 (Câbles et Fils dans les Bâtiments)

Traite de l'utilisation sûre, fiable et appropriée des câbles et fils à l'intérieur des bâtiments pour les systèmes photovoltaïques.

Composants à Connecter dans le Système PV

Un système PV comprend plusieurs composants qui travaillent ensemble pour capturer, convertir et stocker l'énergie solaire. Explorons ces parties essentielles :

Modules Photovoltaïques : Le cœur de tout système d'énergie solaire, les modules PV captent la lumière du soleil et la convertissent en courant continu (CC). Généralement montés sur le toit ou sur le balcon avec kit solaire, ils sont le premier composant critique du système PV.

  • Onduleur : L'onduleur aide à convertir le courant continu (CC) généré par les modules PV en courant alternatif (CA) adapté à une utilisation domestique ou réseau. Selon le système, vous pouvez avoir un onduleur central pour l'ensemble de l'installation ou des micro-onduleurs attachés à chaque panneau.

Stockage de Batterie : Les batteries vous permettent de stocker l'électricité excédentaire générée pendant la journée pour une utilisation pendant la nuit ou les jours nuageux. Le Anker SOLIX Solarbank kit solaire avec batterie et supports pour balcon (820 W | 1 600 Wh), par exemple, dispose d'une batterie de 1600Wh avec 6000 cycles de charge, garantissant une alimentation électrique constante.

  • Régulateur de Charge : Un régulateur de charge régule le flux d'électricité vers et depuis le stockage de la batterie, protégeant les batteries contre la surcharge ou la décharge excessive. Ce composant est crucial pour prolonger la durée de vie et les performances du stockage de la batterie.
  • Armoire de Mesure : Ce composant est responsable de mesurer la production et la consommation d'électricité du système. Dans les systèmes connectés au réseau, l'armoire de mesure peut également suivre la quantité d'électricité renvoyée au réseau, ce qui peut être important pour les systèmes bénéficiant de politiques de comptage net.

Points Clés du Schéma de Circuit du Système PV avec Stockage

Un schéma de circuit bien planifié d'un système PV avec stockage est crucial pour le fonctionnement efficace et sûr du système. Il décrit comment les composants sont interconnectés, garantissant des performances et une fiabilité optimales. Voici les points clés que vous devriez comprendre sur la connexion du système PV avec schéma de circuit de mémoire :

Connecter Correctement les Modules Solaires

Les modules solaires sont le point de départ de tout système PV. Lors de leur connexion :

  • Série ou Parallèle : Décidez si vous souhaitez connecter vos panneaux en série ou en parallèle, en fonction de la tension et du courant système souhaités. Les connexions en série augmentent la tension, tandis que les connexions en parallèle augmentent le courant.
  • Orientation et Inclinaison : Assurez-vous que le schéma reflète l'orientation et l'inclinaison réelles des panneaux pour une exposition solaire optimale.
  • Diodes de Contournement : Incluez des diodes de contournement dans le schéma pour protéger le système des effets de l'ombrage sur les panneaux individuels.

Connexion de l'Onduleur

L'onduleur est le composant responsable de la conversion du courant continu en courant alternatif. Voici les principales considérations pour connecter l'onduleur :

  • Emplacement : Placez l'onduleur près des panneaux pour minimiser les pertes de puissance en courant continu, mais dans un endroit qui le protège des conditions météorologiques extrêmes.
  • Capacité : Assurez-vous que la capacité de l'onduleur correspond à la sortie du système. Une surdimensionnement par une petite marge peut permettre une expansion future.
  • Type : Choisissez entre un onduleur central ou des micro-onduleurs en fonction de la taille et de la complexité du système.

Connexion de la Batterie

Une connexion efficace de la batterie est nécessaire pour le stockage et la décharge d'énergie. Considérez ce qui suit :

  • Correspondance Correcte des Tensions : Connectez des batteries avec des tensions similaires pour éviter les problèmes de charge et de décharge.
  • Régulateur de Charge : Incluez un régulateur de charge entre les panneaux et la batterie pour éviter la surcharge et prolonger la durée de vie de la batterie.
  • Considérations de Température : Installez les batteries dans un endroit frais et bien ventilé pour optimiser les performances et la durée de vie.

Connexion de l'Armoire de Mesure

L'armoire de mesure aide à surveiller et à gérer le flux d'énergie. Voici ce qu'il faut garder à l'esprit :

  • Câblage Précis : Assurez un câblage précis des compteurs pour fournir des lectures précises de la production et de la consommation d'énergie.
  • Emplacement Accessible : Installez l'armoire de mesure dans un endroit facilement accessible pour la maintenance et la surveillance.
  • Calibration Régulière : Calibrez régulièrement les compteurs pour maintenir des mesures précises dans le temps.

Système Solaire Connecté au Réseau

Pour les systèmes connectés au réseau, illustrer la connexion au réseau électrique est vital. Considérez :

  • Interface Réseau : Montrez clairement le point de connexion au réseau, y compris les interrupteurs ou les relais nécessaires pour isoler le réseau.
  • Dispositifs Réglementaires : Diagrammez tous les onduleurs connectés au réseau ou les dispositifs de protection requis par la réglementation locale pour connecter en toute sécurité votre système au réseau.
  • Déconnexion d'Urgence : Incluez une déconnexion d'urgence pour permettre aux travailleurs du service public de réaliser en toute sécurité la maintenance du réseau ou de votre connexion.

Méthodes de Câblage des Modules Photovoltaïques : Série et Parallèle

L'arrangement des modules PV influence grandement les performances globales du système. Deux méthodes de câblage courantes sont utilisées : en série et en parallèle.

Connexion en Série :

Dans une connexion en série, la borne positive d'un module PV est connectée à la borne négative du suivant, créant ainsi une chaîne. Cela augmente la tension globale du système. Alors que la tension s'additionne, le courant reste constant. Les connexions en série conviennent aux applications nécessitant une tension plus élevée, comme les systèmes connectés au réseau.

Connexion en Parallèle :

Dans une connexion en parallèle, les bornes positives sont connectées ensemble, et les bornes négatives sont connectées ensemble. Cette configuration maintient la tension du système mais augmente le courant global. Les connexions en parallèle sont avantageuses pour les systèmes hors réseau ou ceux nécessitant une sortie de courant plus élevée.

Système PV sans Injection de Courant

Un système PV sans injection de courant fonctionne dans le but spécifique de s'assurer qu'aucune électricité excédentaire n'est injectée dans le réseau public. Cette approche convient aux propriétaires qui préfèrent consommer toute l'énergie qu'ils produisent, renforçant ainsi l'autosuffisance.

Voici les principaux composants d'un diagramme de circuit sans injection de courant pour un système PV à autoconsommation avec stockage :

  • Onduleur Dynamique :Le cœur d'un système sans injection est un onduleur capable d'ajuster dynamiquement la production d'énergie à la consommation domestique. Cet onduleur intelligent empêche activement tout excédent d'énergie d'être exporté vers le réseau.
  • Compteur Intelligent :Un compteur intelligent, généralement installé dans l'armoire de base (tableau électrique), joue un rôle crucial. Il surveille et gère non seulement le flux d'électricité entre le système PV, la consommation domestique et le point de connexion au réseau.

Centrale Électrique de Balcon

Un kit solaire avec batterie, ou système solaire enfichable, offre une option encore plus accessible pour exploiter l'énergie solaire avec une installation et un fonctionnement simplifiés. Elle fonctionne principalement pour répondre aux besoins en électricité sur place de la propriété, et tout excédent d'énergie n'est généralement pas compensé lorsqu'il est renvoyé dans le réseau.

Ces systèmes, comme Anker SOLIX Balkonkraftwerk (2*RS40P Panel 445W, Mikro-Wechselrichter 600W/800W, Balkonhalterungen) peuvent être directement branchés dans une prise électrique standard grâce à un câble Schuko, fournissant immédiatement de l'électricité aux appareils en cours d'utilisation, tels que les téléviseurs, les réfrigérateurs et les machines à laver. Cette alimentation directe dans le circuit domestique permet une utilisation immédiate de l'énergie générée sans nécessiter de connexion permanente ou câblage fixe.

Conclusion

Naviguer à travers le schéma de circuit d'un système PV avec stockage révèle la planification méticuleuse et la compréhension nécessaires pour exploiter efficacement l'énergie solaire. Que ce soit pour connecter correctement les modules solaires, choisir le bon onduleur, gérer le stockage avec des batteries, ou intégrer le système au réseau, chaque étape est un élément constitutif vers l'indépendance énergétique durable. Laissez ce guide vous servir de ressource précieuse pour vous aider à planifier efficacement les configurations de votre système PV, éclairant le chemin vers un avenir plus vert et plus durable.

FAQ

Quel câble entre l'onduleur et le stockage ?

Pour connecter un onduleur au stockage dans un système PV, vous utilisez généralement des câbles solaires en cuivre épais, isolés. La taille et le type de câble dépendent des exigences de tension et de courant du système, ainsi que de la distance entre l'onduleur et les batteries de stockage.

Le stockage d'énergie solaire PV est-il connecté en courant continu (CC) ?

Oui, un système de stockage d'énergie solaire PV est principalement connecté au côté en courant continu (CC). Les modules solaires génèrent du courant continu (CC), qui est ensuite stocké dans des batteries pour une utilisation ultérieure. La connexion en courant continu implique de relier les modules solaires, le régulateur de charge et les batteries pour capturer, stocker et gérer efficacement l'énergie solaire.

Pouvez-vous connecter vous-même le stockage de batterie ?

Oui, vous pouvez connecter le stockage de batterie à votre système PV vous-même, mais il est fortement recommandé d'avoir une bonne compréhension des systèmes électriques et de suivre toutes les directives de sécurité et les réglementations locales. Pour la plupart des propriétaires, il est préférable de faire appel à un installateur professionnel pour garantir que le système est correctement et en toute sécurité connecté. L'installation professionnelle assure la conformité avec les codes du bâtiment, les codes électriques et les garanties du fabricant.