Onduleur pour panneau solaire : fonctionnement et utilité

L’onduleur solaire constitue un élément indispensable au bon fonctionnement d’une installation photovoltaïque. Il assure la distribution et la régulation du courant reçu auprès des panneaux solaires. Dans ce guide, découvrez les détails de son fonctionnement et son rôle dans la production d’électricité.

 

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L’onduleur est un appareil électronique qui se trouve entre le panneau solaire et l’installation électrique domestique. Le courant produit par les panneaux passe donc par l’onduleur avant d’être distribué dans la maison.

 

👉 L’onduleur solaire est différent du convertisseur qui se trouve, pour sa part, entre la batterie solaire et l’installation domestique. Le convertisseur n’est pas nécessaire dans une installation photovoltaïque, sauf si vous utilisez également des batteries de stockage.

L’onduleur sert à transformer et à réguler le courant électrique.

 

Tout d’abord, rappelons que le panneau solaire est constitué de cellules photovoltaïques. Celles-ci captent les rayons solaires et les transforment en courant électrique. Toutefois, il s’agit de courant continu alors que les appareils habituels fonctionnent au courant alternatif.

 

C’est là que l’onduleur solaire entre en jeu : il va transformer le courant continu en courant alternatif. Ainsi, sans onduleur, nous ne disposerions pas de courant fonctionnel même si nos panneaux solaires photovoltaïques produisent de l’électricité.

 

 

L’onduleur sert également à lisser le courant produit. Il renvoie toujours un courant de 220 V vers la maison, peu importe la tension de l’électricité au niveau des panneaux. Même avec un ensoleillement plus faible, il fournit toujours une sortie de 220 V. Il permet ainsi de disposer d’une tension compatible avec les appareils ménagers, été comme hiver. C’est seulement la quantité d’électricité disponible qui va changer.

 

L’onduleur est donc indispensable au bon fonctionnement d’une installation solaire. En même temps, il présente plusieurs avantages :

 

 

 

• Il aide à optimiser la production d’énergie en régulant la tension de sortie vers le réseau domestique. Cela permet de réduire les pertes.
• Il contribue à économiser l’énergie produite par les panneaux solaires. Grâce à la fonction « stand-by », il s’arrête automatiquement lorsqu’aucune consommation n’est détectée.
• Il est disponible en plusieurs modèles pour mieux s’adapter aux besoins de chaque foyer.
• C’est un appareil autonome qui ne demande aucun entretien particulier, tout en assurant la sécurité de l’ensemble de l’installation solaire.

L’onduleur solaire est formé de plusieurs composants, notamment un transformateur et des interrupteurs électroniques. 

 

Il est capable de tolérer une large plage de tension en entrée. En effet, la tension du courant entrant à partir des panneaux solaires peut beaucoup varier selon le temps qu’il fait. L’onduleur est justement conçu pour supporter ces variations, allant de -10 % à + 30 % de la tension nominale.

 

Cette tension nominale ou puissance apparente est exprimée en volt/ampère (VA) ou en watts (W). Il désigne la tension du courant délivré par l’onduleur de manière constante. Outre sa capacité à tolérer les amplitudes de tension, l’onduleur présente également une bonne capacité de surcharge, mais sur une très courte durée (quelques secondes). Il peut par exemple fournir un courant d’appel 1,5 à 2 fois plus puissant que sa puissance nominale. Cela permet d’alimenter la mise en marche des appareils. En effet, ceux-ci peuvent nécessiter un puissant courant au démarrage (ex : réfrigérateur, moteur de pompe).

 

 

Enfin, l’onduleur est équipé de plusieurs éléments de sécurité : protection contre la surcharge, le court-circuit et la montée de température. Il dispose également d’une protection contre les trop fortes variations de tension. 

 

Bref, l’onduleur est conçu pour assurer l’approvisionnement en électricité lorsque les panneaux bénéficient d’un ensoleillement suffisant. C’est un élément incontournable du kit solaire. Il contribue à la production d’énergie pour votre autoconsommation et pour la revente du stock virtuel d’électricité.

On distingue principalement deux types d’onduleurs : le modèle central installé à part et le micro onduleur adossé au module.

 

 

🔰 L’onduleur central

Également appelé onduleur de chaîne, ce type d’appareil prend en charge l’ensemble des panneaux solaires. Ainsi, vous utilisez un seul onduleur pour réguler le courant provenant de tous vos panneaux.

 

L’onduleur central peut être installé dans une pièce ombragée bien ventilée. Il peut également être placé dans une armoire ou un coffret spécifique. Il ne doit pas être trop éloigné des panneaux afin d’éviter les déperditions. Si vous avez des modules installés sur la toiture, vous pouvez par exemple installer l’onduleur au grenier si la pièce est suffisamment saine. En revanche, si vous avez une pergola solaire, vous pouvez placer l’onduleur dans un abri dédié.

 

 

Cet appareil central est surtout intéressant pour un usage professionnel. Pour les ménages qui souhaitent optimiser leur production et leur consommation d’électricité, il présente un inconvénient majeur. En effet, si l’un des panneaux est défectueux, tout le système va s’arrêter. L’onduleur central n’est pas capable d’identifier la source de panne. Et au quotidien, dès qu’un module se trouve à l’ombre, le fonctionnement des panneaux solaires en est affecté. C’est comme si la nuit tombait sur tous les panneaux, puisqu’ils sont tous reliés.

 

 

🔰 Les micro-onduleurs

Les micro-onduleurs sont des petits onduleurs indépendants. Ils sont directement placés derrière les modules. Chaque micro onduleur prend en charge un ou deux panneaux. 

 

Ils sont plus pratiques et avantageux par rapport au modèle centralisé. En effet, leur emplacement adossé à chaque module évite toute déperdition. Ensuite, leur fonctionnement indépendant évite les pannes générales. Si l’un des panneaux se trouve à l’ombre, par exemple, les autres continuent de produire de l’électricité. 

 

 

En cas de problème, le micro onduleur peut immédiatement vous alerter. Il est donc facile de repérer le panneau défectueux. Et au quotidien, chaque micro-onduleur vous informe de la production des panneaux solaires. Grâce à ce petit appareil, vous êtes toujours au fait de la santé des éléments de votre installation.

 

Enfin, la durée de vie des micro-onduleurs est plus longue, et donc proche de celle des panneaux solaires. En effet, la garantie fabricant peut aller jusqu’à 25 ans, contre environ 5 ans pour un onduleur central.

L’onduleur central coûte entre 1 000 € et 2 000 € environ. Les micro onduleurs, pour leur part, coûtent entre 100 € et 150 € l’unité.

 

👉 Le coût dépend de plusieurs facteurs, notamment la marque et le modèle. Les micro onduleurs Enphase sont aujourd’hui parmi les plus fiables du marché.

 

Si vous envisagez d’installer des panneaux solaires, ne soyez pas séduit par des prix bas. D’abord, si vous achetez vous-même les éléments de votre installation, vous n’obtiendrez aucune aide. En effet, seuls les travaux effectués par un professionnel RGE sont éligibles aux aides financières. Il se charge à la fois de la fourniture du matériel et de leur mise en place. De plus, seul un technicien spécialisé est en mesure de déterminer les équipements les mieux adaptés à votre cas.

Exemple d'installation solaire en Isère (38)

 

Consommation : 8 000 kWh
Equipements : lave-linge, sèche-linge, lave-vaisselle, four, réfrigérateur, congélateur, pompe à chaleur
Puissance installée : 3 kWc (8 panneaux solaires)

 

Montant des travaux	9 490 €
Prime EDF OA	- 1 500 €
Reste à payer	7 990 €
Economies annuelles moyennes*   Retour sur investissement	1 006,39 €   8 ans
• Economies sur 30 ans* • Taux de rendement financier • Hypothèse autoconsommation	30 191,81 € 12,6 % 60 %

 

*Valeurs considérant une hypothèse d'augmentation du prix du kWh de l'ordre de 3% par an, à partir d'un tarif de 0,2062 € TTC/kWh constaté en mai 2023 en option Base pour un compteur de 6 kVA.

De manière générale, les micro onduleurs sont plus intéressants pour les ménages. Ils présentent plusieurs avantages :

✅ La praticité : vous suivez la production d’électricité par panneau ;
✅ La longévité : leur durée de vie atteint 25 ans ;
✅ La performance : le fonctionnement indépendant permet d’optimiser la production.

 

C’est donc la solution adéquate si vos panneaux sont installés sur une surface partiellement ombragée. C’est par exemple le cas d’une toiture proche d’un arbre qui lui fait de l’ombre pendant une partie de la journée. Les panneaux au soleil continuent de produire de l’électricité grâce aux micro-onduleurs.

 

 

En revanche, l’onduleur central est adapté aux installations bien exposées avec une bonne inclinaison des panneaux solaires.

 

Si votre toit est orienté plein sud et bénéficie d’un ensoleillement optimal toute l’année, cette option peut être intéressante. 

 

Par ailleurs, voici les principaux critères à prendre en compte pour bien choisir votre onduleur solaire :

👉 La puissance nominale : elle correspond à la puissance crête de vos panneaux photovoltaïques ;
👉 *Le rendement : il dépend de plusieurs éléments techniques, mais l’idéal est de disposer d’un rendement de 95 % à 100 % ;
👉 La consommation : elle est généralement de 0,5 à 1 % de la puissance nominale. Pour faire des économies, optez pour un onduleur disposant d’une fonction stand-by. Il va se mettre en veille lorsqu’aucune charge n’est branchée ;
👉 La garantie : plus elle est longue et complète, mieux c’est.
👉 La marque est également importante. Il est plus intéressant de se fier aux leaders du marché, avec des marques qui ont fait leurs preuves. C’est par exemple le cas des onduleurs Enphase et des panneaux solaires SunPower.

*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).

👉 L'inclinaison et l'orientation de vos panneaux solaires sont très importantes. Jamy vous explique pourquoi !

 

 

Un onduleur central peut durer 10 ans en moyenne. Les micro-onduleurs peuvent durer plus de 20 ans. Afin de prolonger la durée de vie d’un onduleur solaire, il faut commencer par soigner son installation.

 

Il doit être placé dans un endroit bien ventilé, frais et propre, à l’abri du soleil et à moins de 10 m des panneaux. Il faudra dépoussiérer régulièrement la pièce. Pour les micro onduleurs, le problème de l’emplacement ne se pose pas, grâce à leur fixation derrière les panneaux.

 

Vous pouvez effectuer un entretien simple sur les onduleurs. Il s’agit tout simplement de les dépoussiérer. Vous pouvez également vérifier les fils de connexions pour voir s’ils ne sont pas endommagés. Observez également les témoins LED et ventilateurs pour voir s’ils fonctionnent correctement.

 

Pour un entretien plus poussé, n’hésitez pas à faire appel à un technicien certifié RGE. Avec une visite annuelle, il va s’assurer du bon fonctionnement de votre onduleur solaire et de l’ensemble de votre installation photovoltaïque.

 

Au cas où l’onduleur tomberait en panne, faites également appel à un professionnel RGE. Cette certification constitue un gage de compétences et d’un service de qualité. Il peut décider de réparer en remplaçant les pièces défectueuses ou de remplacer l’onduleur lui-même.

 

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