Schéma panneau solaire : comprendre les connexions et configurations pour une installation efficace
Les panneaux solaires sont des équipements qui permettent de produire de l’électricité à partir de l’énergie du soleil, de manière écologique et économique. Ils nécessitent une installation adaptée et un montage soigné pour garantir leur performance et leur durabilité. Vous devez comprendre les principes de base et les différentes options possibles pour installer des panneaux solaires chez vous.
Il existe différents types de branchement, choisissez la solution la plus adaptée à votre projet. Vous devez tenir compte de plusieurs critères, tels que le type et la puissance des appareils électriques, le budget, le climat, les règles d’urbanisme et les normes de sécurité.
Le fonctionnement général des panneaux solaires
Un panneau solaire est composé de plusieurs cellules photovoltaïques qui sont des éléments semi-conducteurs capables de convertir la lumière en courant électrique. Chaque cellule produit une faible tension, qui est additionnée par des connexions en série ou en parallèle, pour former un module. Plusieurs modules sont reliés entre eux pour former un panneau solaire. Un panneau solaire peut avoir une puissance variant de quelques watts à plusieurs kilowatts.
Les panneaux solaires produisent un courant continu. Ce dernier n’est pas compatible avec les appareils électriques domestiques qui fonctionnent en courant alternatif. Utilisez un onduleur qui est un appareil transformant le courant continu en courant alternatif. L’onduleur peut être situé à proximité des panneaux solaires, ou dans le tableau électrique de la maison. L’électricité produite par les panneaux solaires est utilisée de manières différentes.
Elle peut être consommée sur place de façon directe pour alimenter les besoins de la maison ou d’un bâtiment. C’est ce qu’on appelle l’autoconsommation. L’autoconsommation permet de réduire la facture d’électricité et de gagner en autonomie énergétique. L’électricité peut être injectée sur le réseau électrique, pour être revendue à un fournisseur d’énergie. C’est ce qu’on appelle la vente totale. La vente totale permet de bénéficier d’un tarif d’achat avantageux et de rentabiliser l’investissement dans les panneaux solaires.
L’électricité peut être partagée entre les deux options précédentes, en consommant une partie de l’électricité produite et en vendant le surplus au réseau. C’est la vente du surplus. Cela permet de combiner les avantages de l’autoconsommation et de la vente totale.
Le fonctionnement des panneaux solaires avec batterie
L’un des inconvénients des panneaux solaires est qu’ils ne produisent de l’électricité que lorsque le soleil brille. Ce qui ne correspond pas aux moments où la demande est la plus forte. Pour pallier ce problème, ajoutez une ou plusieurs batteries. Ils permettent de stocker l’électricité produite en excès pendant la journée, pour la restituer le soir ou la nuit, lorsque les besoins sont plus importants.
Les batteries sont reliées aux panneaux solaires par un régulateur de charge. Ce régulateur de charge contrôle le flux d’électricité entre les deux éléments. Cela évite la surcharge ou la décharge profonde des batteries. Les batteries sont reliées à l’onduleur. Ce dernier convertit le courant continu en courant alternatif, pour alimenter les appareils électriques de la maison.
L’utilisation de batteries permet d’augmenter le taux d’autoconsommation. La part de l’électricité produite par les panneaux solaires est consommée sur place. On estime qu’avec des batteries, on peut atteindre un taux d’autoconsommation de 50 à 80 %, contre 30 % sans batterie.
L’installation des panneaux solaires à domicile
Pour installer des panneaux solaires à domicile, il faut respecter certaines règles et normes. Ces règles varient selon le type de toiture, l’orientation, l’inclinaison, la surface disponible, la puissance souhaitée… Prenez en compte les contraintes techniques, esthétiques, administratives et financières. Plusieurs types d’installation sont possibles pour les panneaux solaires.
L’installation en intégration au bâti consiste à remplacer une partie de la couverture du toit par les panneaux solaires, qui sont fixés sur la charpente. Ce type d’installation offre une meilleure intégration visuelle. Il nécessite une modification de la structure du toit, ce qui peut engendrer des coûts supplémentaires. L’installation en surimposition consiste à poser les panneaux solaires par-dessus la couverture du toit, en les fixant sur des rails ou des supports spécifiques. Ce type d’installation est plus simple et moins coûteux. Il peut créer des problèmes d’étanchéité, de ventilation ou de surcharge du toit.
L’installation au sol consiste à installer les panneaux solaires sur un terrain plat ou légèrement incliné, en les fixant sur des structures métalliques ou en béton. Ce type d’installation permet de choisir l’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires. Il nécessite un espace suffisant.
Le montage des panneaux solaires
Le montage des panneaux solaires est une étape à réaliser avec soin et précision, pour garantir le bon fonctionnement et la sécurité de l’installation. Vous devez respecter les consignes du fabricant, ainsi que les normes électriques en vigueur. Le montage des panneaux solaires comprend plusieurs étapes :
La fixation des panneaux solaires sur le support choisi
Utilisez des vis, des boulons, des colliers ou des clips, selon le type de panneau et de support que vous choisissez. Veillez à respecter les distances minimales entre les panneaux, ainsi qu’entre les panneaux et le bord du toit ou du sol, pour éviter les ombrages ou les chutes.
Le raccordement des panneaux solaires entre eux
Utilisez des câbles spécifiques qui sont fournis avec les panneaux. Vous devez respecter le sens de branchement des panneaux. Le branchement peut être en série, en parallèle ou en mixte, selon la tension et le courant souhaités. Utilisez des connecteurs étanches, pour éviter les courts-circuits ou les fuites de courant.
Le raccordement des panneaux solaires à l’onduleur
Cette étape consiste à utiliser des câbles adaptés à la puissance et à la longueur de l’installation. Respectez la polarité des câbles, ainsi que les protections nécessaires, comme les fusibles, les disjoncteurs ou les parafoudres. Cela évite les surtensions ou les surintensités.
Le raccordement de l’onduleur au tableau électrique
Servez-vous des câbles conformes aux normes en vigueur. Dans cette démarche, respectez le calibre des câbles, ainsi que les dispositifs de sécurité. On cite les interrupteurs différentiels, les disjoncteurs ou les compteurs. Vous ne risquez pas l’électrocution ou l’incendie.
Tableau récapitulatif des différents types de branchement, de connexion et de configuration des panneaux solaires
| Type de branchement | Type de connexion | Type de configuration | Avantages | Inconvénients |
| En série | Directe | Aucune | Simple et économique | Appareils électriques limités, pas de stockage ni de revente |
| En série | Avec onduleur | Vente totale | Revenus supplémentaires | Pas d’économies d’énergie |
| En parallèle | Directe | Aucune | Simple et économique | Appareils électriques limités, pas de stockage ni de revente |
| En parallèle | Avec onduleur | Site isolé | Autonomie énergétique | Investissement important, entretien régulier |
| En série ou en parallèle | Avec onduleur | Autoconsommation | Réduction de la facture d’électricité | Pas de revenus supplémentaires |
Comment choisir le schéma d’un panneau solaire le plus adapté à votre projet ?
Pour choisir le schéma d’un panneau solaire le plus adapté à votre projet, prenez en compte les critères suivants :
- Type et puissance des appareils électriques que vous souhaitez alimenter avec les panneaux solaires ;
- Budget disponible pour l’achat et l’installation des panneaux solaires ;
- Surface disponible pour l’installation des panneaux solaires ;
- Ensoleillement et climat de la région où vous souhaitez installer les panneaux solaires ;
- Règles d’urbanisme et normes de sécurité à respecter.
En fonction de ces critères, vous pouvez opter pour le schéma d’un panneau solaire qui répond le mieux à vos besoins et à vos attentes. Si vous avez un budget limité, une surface réduite et un faible ensoleillement, vous pouvez choisir un branchement en série avec une connexion directe. Cela permet de produire de l’électricité sans trop de frais ni de complications. Si vous disposez d’un budget conséquent, d’une grande surface et d’un fort ensoleillement, choisissez un branchement en parallèle avec une connexion avec un onduleur. Cela permet de stocker l’électricité ou de la revendre au réseau électrique.
