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Un onduleur est un grosse boîte très lourde (plusieurs dizaines de kilos) qui grésille avec un petit bruit de ventilateur. On trouve des onduleurs de toute puissance, de quelques Watts à plusieurs centaines de KW. Certains sont dotés de transformateurs internes, ce qui permet d'isoler les panneaux du restant de l'installation électrique. Certains panneaux (SunPower) imposent ce type d'onduleur. Les onduleurs ont un rendement de 92 à 98% et génèrent donc des pertes thermiques, qui sont évacuées de l'appareil gràce à un ventilateur. Les onduleurs sans transformateurs sont ceux qui ont le meilleur rendement. Il existe des onduleurs monophasés ou triphasés, avec une tension maximale et un courant maximal admissible, ce qui détermine le nombre de panneaux que l'on peut connecter en série et en parallèle sur un onduleur. Les panneaux ont une tension et un courant qui évoluent en permanence en fonction de l'ensoleillement et de la température. Les onduleurs sont donc dotés d'un dispositif qui leur permettent de toujours s'adapter aux panneaux, que l'on appelle tracker MPP. Certains onduleurs ont plusieurs trackers MPP, ce qui permet d'exploiter des champs PV (PV est l'abréviation de "photovoltaïque") avec des ensoleillement différents. Plus la plage de tension du tracker MPP est élevée, plus l'onduleur sera capable d'exploiter les panneaux avec de faibles luminosités (matin et soir). Le leader de ce secteur est SMA, mais il y a bien d'autres marques. Quelques exemples :
Les onduleurs devront être placés proches des champs PV, dans un lieu sec, frais et aéré toute l’année. Leur durée de vie moyenne est de 10 ans, et elle est raccourcie si cette dernière règle n’est pas respectée. La plupart des onduleurs sont garantis 5 ans ; il est fortement recommandé de demander une extension de garantie pour 10 ans. Plusieurs stratégies existent pour le choix de ses onduleurs : - On peut mettre beaucoup de petits onduleurs. Cela permet de peu affecter l'installation en cas de panne d'un onduleur. Par contre, cela coute plus cher, les rendements sont un peu inférieurs, l'installation des onduleurs est plus couteuse, et au bout de 10 ans, on passe son temps à changer des onduleurs qui sont tombés en panne. Cela permet aussi de bien gérer les zones parfois ombragées et les orientations différentes de panneaux (plusieurs toitures orientées différemment). - On peut au contraire mettre un gros onduleur central. Cela coute moins cher à l'achat et à l'installation et les rendements sont très bons. Par contre, en cas de panne, c'est toute l'installation qui est stoppée et aucun chiffre d'affaire ne rentre jusqu'à ce que l'onduleur central soit réparé ou remplacé. Personnellement, je suis un adepte des onduleurs multiples, qui permettent d'avoir un taux d'arrêt de l'installation très faible. Il faut aussi faire très attention au fait que les onduleurs sont raccordés au réseau électrique de la maison, et doivent donc être capable de fonctionner harmonieusement avec ce réseau. Dans une habitation, pour des raisons de sécurité des habitants, tous les circuits doivent avoir en amont un contacteur différentiel 30 mA. Certains onduleurs conçus pour des installations industrielles équipées de différentiels de 100 mA ont beaucoup de disfonctionnements dans les habitations. Les onduleurs de plus de 5KVA de SMA sont bien connus pour poser ce problème. Pour mon projet, j'ai 5 toitures, toutes avec des orientations différentes. Il me faut donc au moins 5 tracker MPP. 4 toitures ont des problèmes plus ou moins sérieux d'ombrages (cheminée ou batiments), ce qui va demander d'autres trackers MPP pour diminuer les conséquences des ombrages. En effet, si 1% de la surface de panneaux est à l'ombre, on peut avoir jusqu' à 20% de baisse de production électrique). En découpant le champs PV en plusieurs sous-champs (chacun avec son tracker MPP), on diminue le problème. Pour une installation 36KVA, on est obligatoirement en triphasé. L'exploitant du réseau collectif (en général ERDF) demande à ce que l'énergie injectée sur le réseau soit équilibrée, ce qui veut dire la même sur les 3 phases (la tolérance est faible, 2 à 3KVA de différence étant acceptés). On peut alimenter les 3 phases de deux manières : En résumé, j'ai besoin d'une dizaine de tracker MPP, de la compatibilité avec des interrupteurs différentiels 30 mA, et le triphasé est à privilégier pour arriver à être juste en dessous de 36KVA. Chaque toiture possède environ 10KWc de panneaux. Suivant les orientation des toitures, les onduleurs recevront en pointe de 7.4 à 9.5KW. Avec des panneaux Sanyo, il me faut des onduleurs sans transformateurs. Après une recherche chez les différents fabricants, j'ai constaté qu'une seule marque avait un produit qui répondait exactement à mes besoins : Kostal, société Allemande créée en 1912, qui propose des onduleurs visuellement austères, mais très fiables. En effet, j'ai trouvé chez eux des onduleurs triphasés entre 7 et 10 KVA, bi et tri-MPP, avec des ampérages et tensions compatibles des panneaux Sanyo choisis. En plus, ils ne font pas sauter les interrupteurs différentiels 30 mA des habitations et le service après-vente de Kostal a très bonne réputation. Par contre leur rendement n'est que de 95.2%, ce qui est un peu faible. Mais pour compenser, ces onduleurs ont une exceptionnelle plage de tracker MPP : 180 à 850V, ce qui assure un fonctionnement tôt le matin et tard le soir, pour aller grapiller des KWh supplémentaires et largement compenser ce rendement assez banal.
La fiche technique du Kostal Piko 8.3 : La fiche technique du Kostal Piko 10.1 : Les calculs ont abouti au choix de 3 PIKO 10.1 et d'un PIKO 8.3 pour le hangar à bois.
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