Spécificités photovoltaïques d une installation DualSun

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1 Spécificités photovoltaïques d une installation DualSun Les distributeurs du panneau DualSun proposent des kits thermiques et photovoltaïques adaptés aux installations DualSun. Les panneaux DualSun ont été conçus pour s adapter à la plupart du matériel photovoltaïque habituellement utilisé sur des installations solaires. Ce document présente les quelques points d attention spécifiques qu il faut avoir en tête. Dans tous les cas, il est nécessaire de se référer au guide UTE Connecteurs électriques MC4-EVO Raccordement en série à un panneau PV classique... 3 Comparaison avec le module SOLARWATT 60P de SOLARWATT 3 Comparaison avec le module Protect SW 250 de Solarworld 3 Comparaison avec le module PM245P00 de BenQ 3 3.Raccordement de chaines mixtes PV/DualSun Wave à un même onduleur Choix de l onduleur Capacité du panneau DualSun et courant de fuite Recommandations sur l onduleur en résidentiel 6 Version 2 Septembre 2015 Page 1 sur 7

2 1. Connecteurs électriques MC4-EVO3 Les panneaux DualSun Wave et Flash sont munis de connecteurs électriques de type «MC4-EVO3». Ce modèle de MC4 est un standard pour les panneaux munis d une boîte de jonction Multicontact. Ce connecteur fait partie de la gamme MC4, qui comprend aujourd hui les connecteurs suivants : - MC4 - MC4-EVO2 - MC4-EVO3 Ces 3 types de MC4 sont entièrement compatibles entre eux. Le connecteur EVO3 est conçu pour être serti automatiquement sur câble, en usine exclusivement. Il ne peut être serti sur chantier. Il est certifié 1.500V IEC, 1.000V UL (1.500V en cours), et 1.500V JET (marché Japonais). Le connecteur MC4-EVO3 est donc la version la plus évoluée de connecteurs de la gamme de Multicontact et il est parfaitement compatible à l ensemble des connecteurs MC4 du marché. Version 2 Septembre 2015 Page 2 sur 7

3 2. Raccordement électrique à un panneau PV classique DualSun produit depuis juillet 2015 le panneau photovoltaïque Flash qui a les mêmes composants photovoltaïques que le panneau hybride Wave. Les deux panneaux sont donc totalement compatibles pour un raccordement électrique. Cependant il est aussi possible de raccorder électriquement le panneau DualSun Wave avec des panneaux photovoltaïques du marché. Nous allons comparer ci-dessous les caractéristiques des panneaux DualSun Wave avec d autres panneaux du marché. Il n y a aucun risque de détérioration à mettre en série des panneaux de même puissance et de marque différente, tant que les intensités et tensions nominales sont dans la plage de tolérance du fabricant Comparaison avec le module SOLARWATT 60P de SOLARWATT Tolérances P max SOLARWATT: ± 5% ; tolérances DualSun : ± 3% DualSun 250 M SOLARWATT 60P Ecart Courant (Impp) 8,15 A 8,18 A 0,4 % Tension (Umpp) 30,7 V 30,6 V 0,3 % Comparaison avec le module Protect SW 250 de Solarworld Tolérance sur la mesure de puissance (Pmax) attribuée par TÜV Rheinland : +/- 2% (TÜV Power controlled) DualSun 250 M Sunmodule Protect SW 250 Ecart Courant (Impp) 8,15 A 8,27 A 1,4 % Tension (Umpp) 30,7 V 30,5 V 0,7 % Comparaison avec le module PM245P00 de BenQ Extrait de la fiche technique de BenQ : Les données électriques indiquées sont des valeurs nominales qui représentent des mesures de base et des tolérances de fabrication de ±10% à l'exception de PN. DualSun 250 M PM245P Wc Ecart Courant (Impp) 8,15 A 8,17 A 0,2 % Tension (Umpp) 30,7 V 30,6 V 0,3 % On observe dans ces tableaux que les caractéristiques du panneau DualSun Wave sont tout à fait dans l écart de tolérance du panneau SOLARWATT 60P, du Solarworld Sunmodule Protect SW 250 et du BenQ PM245P00 : il n y a donc aucun problème à les raccorder en série. N hésitez pas à vous adresser à notre support technique si vous souhaitez raccorder le panneau DualSun à un autre type de panneau. Version 2 Septembre 2015 Page 3 sur 7

4 3. Raccordement de chaines mixtes photovoltaïques & DualSun Wave à un même onduleur Le raccordement électrique de l installation peut être réalisé sur un même onduleur, sans différencier électriquement la chaîne de panneaux DualSun Wave et la chaîne de panneaux photovoltaïques, dans le cas où ces deux types de panneaux solaires présentent des caractéristiques électriques initiales équivalentes. En effet, l augmentation de la puissance de production électrique des panneaux solaires hybrides induites par leur refroidissement est essentiellement liée à l augmentation de leur tension de fonctionnement et très peu à une variation de courant, comme l on peut le remarquer sur le graphique ci-dessous : Influence de la température des cellules PV sur la tension et le courant. Source : Ainsi la mise en série de panneaux solaires hybrides et de panneaux solaires photovoltaïques, ou leur branchement sur un onduleur commun à un seul MPPT, n influe que très peu sur le rendement global de l installation. Le courant de fonctionnement étant presque le même pour les deux types de panneaux solaires, l addition de leur tension de fonctionnement en cas de mises en série, assurera le maintien du gain de productivité. U = U1 + U2 +. +Un et I = I1 = I2 = = In Version 2 Septembre 2015 Page 4 sur 7

5 Dans le cas d un branchement sur un même MPPT par rapport à un branchement différenciant la production des panneaux hybrides et photovoltaïques, et pour un écart de fonctionnement de 60 C entre le panneau solaire hybride et le panneau solaire photovoltaïque : à 1.000W/m² d ensoleillement, la perte de puissance est de 1%, à 100W/m² d ensoleillement, la perte de puissance est de 7%. Cette différence de 7% a peu d influence étant donné les rendements faibles des onduleurs à basse puissance. L utilisation d onduleur à double tracker (ou double MPPT) différenciant une chaine hybride et une chaine photovoltaïque n apparait donc théoriquement pas comme indispensable, mais peut tout de même être mise en place dans un souci d optimisation précis. On privilégiera avant tout l installation d un onduleur double tracker afin de séparer le champ photovoltaïque en deux chaînes lorsqu il y a une ombre portée sur la toiture. De même le recours à des micro-onduleurs ou à des boitiers «optimiseurs» installés sur chaque panneau, ne peut pas être uniquement lié à la dualité du champ solaire (hybride et photovoltaïque). Les micro-onduleurs ou optimiseurs sont par contre indispensables dans certains cas : ombre sur certains panneaux, orientations différentes... Cela permet en effet de rendre indépendante la production de chaque panneau et non d aligner le rendement total de l installation sur celui du panneau le plus faible. Version 2 Septembre 2015 Page 5 sur 7

6 4. Choix de l onduleur 4.1. Capacité du panneau DualSun et courant de fuite Tout panneau photovoltaïque représente une surface capable de se charger électriquement (via les cellules photovoltaïques), placée dans un cadre mis à la terre, une telle configuration se comporte comme un condensateur électrique. Le panneau DualSun Wave a de plus un échangeur en inox en face arrière, ce qui augmente la capacité du panneau par rapport à un panneau photovoltaïque simple. L échangeur est relié à la terre, la surface des cellules est connectée au DC+ ou au DC-, le résultat est un circuit capacitif entre DC et la terre. La capacité du panneau DualSun Wave peut être évaluée à 36,7 nf, en comparaison à une capacité de quelques Farads pour un panneau PV par temps sec et entre 20 et 28 nf par temps humide. Lorsqu un condensateur est soumis à un courant alternatif, un courant se crée entre les deux plaques du condensateur (c est à dire entre les cellules et l échangeur thermique dans le cas du panneau DuaSun Wave). Ce courant est appelé courant de fuite. Lorsqu'ils sont en fonctionnement, les panneaux photovoltaïques sont reliés au réseau public par l'intermédiaire de l'onduleur. Selon le type d'onduleur utilisé, une partie de l'amplitude de la tension alternative est transmise aux panneaux photovoltaïques. Le courant de fuite total de l installation sera la somme des courants de fuite de chaque panneau. Exemple : pour un courant de valeur efficace U = 115 V, le courant de fuite par panneau Wave est : I = C 2Pi f U = ( 6) U = 1,3 ma Ainsi pour une installation de 12 panneaux DualSun, le courant de fuite de base est de 15,6 ma Recommandations sur l onduleur en résidentiel En photovoltaïque, le phénomène de courant de fuite est normal, et il est principalement dû à la capacité entre le côté DC et la mise à la Terre dans le système. Le courant de défaut, quand à lui, est un courant anormal provoqué par un défaut dans le système. Ce défaut peut-être un court-circuit entre les pièces sous tension et la Terre par exemple dû à un isolement défectueux des pièces sous tension ou dû à une personne qui entre en contact avec les pièces sous tension et la Terre. Ce courant de défaut est une valeur pré-réglée des onduleurs en résidentiel. C est ce courant de défaut qu il est nécessaire de surveiller, car il peut être mortel au-dessus de 30 ma lorsqu il est provoqué par une personne. Ce courant est déjà surveillé et coupé par les onduleurs mais en France, dans les installations résidentielles, il est obligatoire d installer en plus un disjoncteur différentiel de 30 ma (DDR 30 ma). Dans une installation de panneaux DualSun Wave avec un onduleur sans transformateur, il peut y avoir un risque de disjonction intempestive du DDR 30 ma provoquée par le courant de fuite des panneaux Version 2 Septembre 2015 Page 6 sur 7

7 sans défaut particulier sur l installation (dû au fait que la capacité du panneau DualSun Wave est légèrement plus élevée que celle de panneaux photovoltaïques standards). En reprenant l exemple d une amplitude de la tension alternative de 115 V, pour 20 panneaux Wave, le courant de fuite de base de l installation est de 26 ma, c est-à-dire très proche de 30 ma. Dans le cas d une installation avec un nombre de panneaux DualSun Wave supérieur à 20, il est nécessaire de choisir un onduleur plus adapté aux panneaux ayant une capacité importante : - Utiliser un onduleur sans transformateur qui laisse passer une amplitude réduite sur le courant DC - Utiliser un onduleur avec transformateur (solution idéale) Le graphique ci-dessous (issu de la documentation de SMA) est une aide au choix de l onduleur. Il permet de déterminer rapidement en fonction de la surface du champ de panneaux et de la distance entre les 2 plaques du condensateur (2 mm dans le cas du panneau DualSun Wave), quel type d onduleur peut être utilisé. La plage d utilisation se situe au-dessus des droites indiquant chaque type d onduleur. Panneau DualSun Version 2 Septembre 2015 Page 7 sur 7

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