Tension de sortie d’un panneau solaire : ce qu’il faut savoir
Les panneaux solaires sont de plus en plus populaires pour leurs avantages écologiques et économiques. Cependant, il est essentiel de comprendre les caractéristiques techniques de ces équipements pour optimiser leur performance. L’une des questions les plus courantes concerne la tension de sortie d’un panneau solaire. Cet article vous offre un aperçu détaillé sur cette notion importante.
Notion clé : la tension de sortie
La tension représente la force électromotrice qui pousse les électrons à travers un circuit électrique. Elle se mesure en volts (V). La tension de sortie d’un panneau solaire correspond donc à la force électromotrice générée lorsque le panneau convertit l’énergie solaire en électricité.
Cette valeur est étroitement liée aux différents éléments du panneau solaire tels que sa composition, ses cellules photovoltaïques, la température ambiante ainsi que l’intensité lumineuse reçue.
Différents types de tensions
Il existe plusieurs types de tensions en relation avec les panneaux solaires :
- Tension à vide (Voc) : Il s’agit de la tension mesurée entre les bornes d’un panneau solaire lorsque celui-ci n’alimente pas de charge. Cette valeur est généralement spécifiée dans les fiches techniques des fabricants.
- Tension optimum (Vmpp ou Umpp) : C’est la tension à laquelle le panneau solaire génère sa puissance maximale (Pmax). Elle est également indiquée dans les fiches techniques des fabricants.
- Zones de fonctionnement : Ces plages de tension correspondent aux différentes conditions d’utilisation du panneau solaire, variant en fonction de l’intensité lumineuse et de la température ambiante. On distingue notamment trois zones principales : zone faible, zone axiale et zone élevée.
Tension pour les systèmes en série ou en parallèle
Lorsque plusieurs panneaux solaires sont connectés entre eux pour former un système photovoltaïque, il faut également tenir compte de leur configuration :
- Système en série : Dans ce cas, les tensions de chaque panneau s’additionnent tandis que l’intensité reste constante. La tension totale du système est donc égale à la somme des tensions de sortie de chaque panneau.
- Système en parallèle : Les panneaux sont connectés de manière à ce que l’intensité soit répartie entre eux, tandis que la tension reste constante. La tension totale du système correspond à celle d’un seul panneau.
Calcul de la charge maximale du panneau solaire
Pour calculer la charge maximale supportée par votre panneau solaire, il faut prendre en compte les facteurs suivants :
- La puissance maximale (Pmax) spécifiée par le fabricant;
- La tension de sortie du panneau solaire;
- Le courant de court-circuit (Isc), qui représente l’intensité maximale que peut supporter le panneau en cas de défaut.
La charge maximale exprimée en ampère * heure (Ah) correspond à la division de la puissance maximale par la tension de sortie :
Charge maximale (Ah) = Puissance maximale (Pmax) / Tension de sortie (V).
Détermination du temps de charge avec un régulateur solaire MPPT
Un régulateur solaire MPPT (Maximum Power Point Tracking) est un équipement électronique qui permet d’ajuster la tension de sortie du panneau solaire pour optimiser sa performance. Pour déterminer le temps de charge avec un régulateur MPPT, il faut connaître :
- L’intensité en ampère * heure (Ah) de charge maximale du panneau solaire;
- La capacité totale de la batterie en ampère * heure (Ah);
- Le rendement du régulateur MPPT.
Le temps de charge est alors estimé en divisant la capacité totale de la batterie par la charge maximale du panneau solaire, puis en tenant compte du rendement du régulateur :
Temps de charge (Heures) = Capacité de la batterie (Ah) / Charge maximale du panneau (Ah) × Rendement du régulateur (%).
Détermination du temps de charge avec un régulateur solaire PWM
Un régulateur solaire PWM (Pulse Width Modulation) est une autre technologie de régulation dédiée aux systèmes photovoltaïques. Pour déterminer le temps de charge avec ce type de régulateur, il faut prendre en compte les mêmes paramètres que ceux mentionnés pour le régulateur MPPT :
- L’intensité en ampère * heure (Ah) de charge maximale du panneau solaire;
- La capacité totale de la batterie en ampère * heure (Ah);
- Le rendement du régulateur PWM.
Le temps de charge est estimé en appliquant la même formule que celle utilisée pour le régulateur MPPT :
Temps de charge (Heures) = Capacité de la batterie (Ah) / Charge maximale du panneau (Ah) × Rendement du régulateur (%).
La tension de sortie d’un panneau solaire est une donnée essentielle pour l’optimisation et la performance de votre système photovoltaïque. En comprenant cette notion et les différents types de tensions impliquées, vous pouvez maximiser l’efficacité énergétique de votre installation solaire et prolonger la durée de vie des équipements. N’oubliez pas de prendre en considération le choix du régulateur solaire (MPPT ou PWM) ainsi que leur modalités lors du calcul du temps de charge de vos batteries.
