L'onduleur du panneau solaire est un élément indispensable pour le bon fonctionnement de l’installation. Il permet de convertir le courant continu produit par l’installation de panneaux solaires en courant alternatif, compatible avec le réseau électrique. Bien choisir l’onduleur solaire est donc essentiel.
A Retenir
- L'onduleur photovoltaïque convertit le courant continu des panneaux en courant alternatif utilisable
- Quatre types principaux : onduleur central, de chaînes, micro-onduleur et onduleur hybride.
- Les micro-onduleurs offrent une meilleure résistance à l'ombrage et une garantie plus longue (20-25 ans)
- Le prix varie de 130 à 700 €/kW selon la technologie choisie
- L'installation nécessite un emplacement ventilé, sec et facilement accessible
- Des aides financières existent : prime à l'autoconsommation et obligation d'achat
- Le dimensionnement doit respecter 80% de la puissance totale des panneaux
Un onduleur photovoltaïque est un appareil qui convertit le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif, compatible avec le réseau électrique.
Le courant continu produit par les panneaux solaires est un courant à basse tension et à fréquence variable. L’onduleur des panneaux solaires permet de transformer ce courant en courant alternatif à haute tension et à fréquence fixe, compatible avec le réseau électrique.
Le fonctionnement d'un onduleur photovoltaïque repose sur le principe de la transformation d'énergie.
L'onduleur solaire se présente sous la forme d'un boîtier métallique muni d'un ventilateur. Dans ce boîtier se trouvent principalement des IGBT (transistors qui convertissent le courant), des filtres et le régulateur de charge MPPT. Il est équipé d'un microprocesseur qui permet de s'assurer que le courant électrique produit respecte bien les normes imposées par le gestionnaire du réseau. En France, les onduleurs solaires produisent un courant de 220 V, car il s'agit du voltage de la grande majorité des appareils électriques.
Pièce maîtresse d’une installation solaire, l'onduleur permet de transformer le courant électrique continu en courant alternatif. Autrement dit, il transforme l’énergie produite par les panneaux solaires en électricité. Il permet ainsi à l’électricité de circuler correctement afin d’alimenter les différents équipements d’un foyer : électroménager, chauffage, éclairage…
L’onduleur solaire peut être connecté en réseau ou totalement indépendant en fonction de la structure pour laquelle il est installé (centrale photovoltaïque pour particulier, parc industriel…).
L'onduleur occupe une position stratégique dans la chaîne de fonctionnement photovoltaïque. Il est localisé après le panneau solaire photovoltaïque dans le processus de production d'électricité. Le panneau crée du courant électrique grâce à la réaction des photons (issus de l'ensoleillement) sur ses couches semi-conductrices en silicium. La différence de potentiel mesurée entre les deux électrodes du panneau est du courant continu (DC). Pour être utilisé pour les besoins domestiques, il faut le transformer en courant alternatif (AC). C'est exactement le rôle principal de l'onduleur.
En plus de cette conversion fondamentale, l'onduleur solaire peut également surveiller la production d'énergie, optimiser l'efficacité des panneaux et garantir la sécurité du système. Un bon onduleur peut prolonger la durée de vie des panneaux solaires et améliorer l'efficacité globale du système, permettant de maximiser le retour sur investissement.
Indispensable dans le processus de transformation de l’énergie solaire en courant alternatif, l’onduleur est également un élément important de sécurité. En effet, la protection de découplage permet l’arrêt automatique du courant, ce qui permet d’éviter l'électrocution durant les opérations de maintenance par exemple.
L’onduleur intervient à plusieurs niveaux de sécurité. Il protège ainsi contre les surcharges, les courts-circuits, les variations de températures et de tension.
En régulant la tension et en détectant les anomalies (surtensions, défauts réseau), il veille à la sécurité de l'installation photovoltaïque.
L’onduleur se met en place en même temps que les panneaux solaires. Posé sur un support vertical, l’onduleur solaire doit être placé rigoureusement pour maximiser son efficacité :
Installé sur un support vertical, comme un mur par exemple, il peut également être installé dans une armoire électrique ou en extérieur à proximité des panneaux photovoltaïques. Lorsqu’il est installé et programmé, l’onduleur solaire fonctionne en permanence.
Un onduleur solaire a pour fonction de convertir l’énergie produite par les panneaux solaires en courant alternatif. L’onduleur est un boîtier métallique équipé d’un radiateur ou d’un ventilateur. Il convertit ainsi l’énergie afin de la transformer en courant domestique permettant d’alimenter le réseau et les appareils électriques qui lui sont reliés.
L'onduleur solaire joue donc un rôle essentiel dans l'optimisation de la production d'énergie solaire. Il surveille en temps réel les conditions de fonctionnement du système photovoltaïque, ajuste la conversion CC-CA en fonction de la puissance disponible et maintient la tension et la fréquence de sortie conformes aux normes du réseau électrique.
L’onduleur solaire est doté d’un microprocesseur qui garantit un courant électrique respectant les normes imposées par le gestionnaire du réseau. En France, la norme est de 230 V, voltage répondant aux besoins de la majorité des appareils électriques
Son but premier est d’optimiser la production émanant d’un panneau solaire. Il analyse continuellement le courant continu produit par les panneaux photovoltaïques. En effet, ce courant change en permanence en fonction de différents facteurs, tels que l'ensoleillement.
Un bon onduleur peut prolonger la durée de vie des panneaux solaires et améliorer l'efficacité globale du système, permettant de maximiser le retour sur investissement.
Les onduleurs modernes intègrent des technologies avancées de suivi de la production, permettant aux propriétaires de surveiller jour après jour la performance de leurs panneaux solaires et d'identifier rapidement tout problème de fonctionnement.
Pour répondre à tous les besoins, différentes sortes d'onduleurs pour panneaux solaires ont été créés.
Ils ont été pensés pour répondre aux attentes des particuliers, des entreprises et dans grandes zones industrielles.
L'onduleur de chaînes (ou "string") pilote une "corde" ou une série de panneaux solaires. Chaque chaîne de panneaux solaires photovoltaïques bénéficie de son propre onduleur "string" branché en série. Ce type d'onduleur est bien adapté pour un champ de panneaux présentant les mêmes contraintes : même inclinaison et même orientation.
Un onduleur de chaîne est facilement accessible pour la maintenance et doit être installé dans un local ventilé et à proximité des panneaux pour limiter les pertes de charge. L'inconvénient vient du fait que si un panneau de la série est défectueux, toute la production s'arrête. Un onduleur de chaîne est généralement garanti 5 ans avec une durée de vie estimée à 10 ans.
L'onduleur central recueille la production d'électricité de l'ensemble des panneaux solaires. Autrement dit, les panneaux ne sont pas indépendants du point de vue de la production de courant électrique. Il est davantage utilisé dans de grosses structures, telles que des locaux professionnels et industriels. Il est ainsi présent dans d’importants parcs de panneaux solaires. L’onduleur central ressemble à une armoire et s’installe au sol.
L'avantage principal réside dans son coût d'installation réduit et sa facilité de maintenance centralisée. Cependant, comme pour l'onduleur de chaînes, un problème sur un panneau peut affecter l'ensemble de la production.
Également appelé onduleur module, le micro-onduleur est principalement installé dans les logements particuliers. Grâce à sa petite taille, il peut être installé directement derrière le panneau solaire afin de transformer l’électricité en courant alternatif. Ainsi, chaque panneau solaire possède son propre onduleur et est totalement indépendant. Cette installation assure une production optimale même lors d’une panne.
Ce type d'onduleur permet de bénéficier d'un système MPPT pour chacun des panneaux photovoltaïques, ce qui améliore la production de chaque panneau.
L'avantage du micro-onduleur est qu'il ne gère qu'un seul panneau solaire à la fois. Chaque panneau dispose ainsi de son propre micro-onduleur et produit de l'électricité de façon indépendante, sans jamais affecter la productivité des autres modules. Les micro-onduleurs bénéficient d'une garantie de 20 ans, contrairement aux onduleurs de chaîne qui doivent être changés tous les 8 à 12 ans.
L'onduleur à batterie, aussi appelé onduleur hybride, permet en plus de transformer le courant électrique en alternatif, de recharger les batteries installées. Il est conçu pour les systèmes de stockage d'énergie et permet de gérer la conversion d'énergie entre les batteries et le réseau domestique.
Lorsque la production solaire est insuffisante, il puise dans les batteries pour alimenter la maison. En revanche, lorsqu'il y a un surplus de production solaire, l'onduleur de batterie peut charger les batteries. Cela permet de stocker l'énergie excédentaire produite pendant la journée et de l'utiliser lorsque la production solaire est faible, comme pendant la nuit.
L’onduleur des panneaux solaires photovoltaïques présente de nombreux avantages dont :
| Avantages | Description |
|---|---|
| Economies d'énergie | Le mode "Stand-by” permet d'envoyer des signaux très régulièrement pour détecter la présence d'un consommateur et ajuster la production. |
| Optimisation de la production | L'onduleur adapte en permanence la tension en sortie du panneau photovoltaïque, ce qui optimise la production d'énergie et limite les pertes. |
| Stockage de l'énergie | Si l'onduleur est équipé d'une batterie, il permet de stocker l'énergie produite par les panneaux solaires pour la consommer plus tard. |
| Sécurité | L'onduleur arrête automatiquement le système en cas de surcharge ou de court-circuit, ce qui permet de protéger les panneaux solaires et les appareils électriques connectés. |
| Autonomie | Un onduleur solaire permet de produire de l'électricité de manière autonome, sans être relié au réseau électrique. Cela peut être utile dans les zones rurales ou isolées, où le raccordement au réseau est difficile ou coûteux. |
| Amélioration de la qualité de l'énergie | L’onduleur solaire permet de convertir le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif de bonne qualité, compatible avec les appareils électriques. Cela peut contribuer à réduire les risques de pannes et de surtensions. |
| Réduction de la pollution | L’électricité produite par les panneaux solaires est une énergie propre, qui ne produit pas de pollution. L'installation d'un onduleur solaire permet donc de contribuer à la protection de l'environnement. |
Pour être adapté à vos besoins et à votre installation photovoltaïque, le choix d’un onduleur pour panneaux solaires doit prendre en compte différents critères :
Vous souhaitez installer des panneaux photovoltaïques et vous vous interrogez sur le prix d’un onduleur solaire ? Le prix d’un onduleur pour panneaux solaires peut varier en fonction du type d’onduleur, de son rendement et de sa puissance. En moyenne, en 2023, les prix constatés sont :
Puissance | Prix |
|---|---|
3000 W | 1500 € à 2000 € |
2800 W | 1400 € à 1800 € |
2500 W | 1200 € à 1790 € |
Tarifs indicatifs issus de sites spécialisés en 2023.
Bien que l'investissement de départ puisse être conséquent, le rendement de l’onduleur permet de rentabiliser l’achat sur la durée. En effet, La durée de vie d’un panneau solaire est de 25 à 30 ans, celle des onduleurs est de 10 à 15 ans. De plus, les panneaux solaires et les onduleurs permettent de bénéficier d’avantages fiscaux puisqu’ils sont exonérés de TFPB (Taxe Foncière sur les Propriétés Bâties) depuis 2011.
Il est important de comparer les prix des différents fabricants et distributeurs avant de faire un choix. Il est également important de tenir compte des fonctionnalités offertes par l'onduleur. Certains onduleurs proposent des fonctionnalités supplémentaires, telles que la surveillance à distance ou la possibilité de connecter une batterie. La garantie de l'onduleur est également un critère important à prendre en compte. Il est conseillé de choisir un onduleur avec une garantie de 5 ans minimum.
L'État et les collectivités territoriales proposent des aides financières pour l'installation de panneaux photovoltaïques. Il est donc possible de bénéficier de subventions pour son onduleur solaire. Vous pouvez bénéficier de :
L'installation de l'onduleur solaire doit être réalisée par un professionnel qualifié. L'onduleur est un appareil électrique complexe, et une installation incorrecte peut entraîner des risques d'incendie ou d'électrocution.
Le professionnel suit un processus, étape par étape, afin de s’assurer de la bonne conformité de l’installation de l’onduleur et des panneaux solaires.
L'onduleur doit être installé dans un endroit facile d'accès pour simplifier l'entretien et la maintenance, mais aussi sec et bien ventilé, à proximité des équipements électriques de la maison. Il doit également être proche des panneaux solaires pour garantir une efficacité optimale. La distance maximale entre l'onduleur et les panneaux solaires est de 10 mètres.
La température excessive de l'onduleur peut réduire ses performances et sa durée de vie. Une ventilation adaptée et un positionnement stratégique dans un endroit frais constituent les premières mesures préventives essentielles.
L'installation de systèmes de refroidissement spécifiques et la mise en place de filtres anti-poussière renforcent la protection de l'équipement. Un espace minimum de 30 cm autour de l'appareil assure une circulation d'air optimale.
L'onduleur doit être installé sur un support vertical, solide et stable. Le support doit être adapté au poids et aux dimensions de l'onduleur.
La préparation du support constitue une étape cruciale de l'installation. Il faut fixer les supports pour les panneaux solaires, en s'assurant qu'ils sont orientés dans la direction optimale avec une inclinaison basée sur l'hémisphère géographique. Les supports peuvent se fixer directement sur le toit ou au sol, ou être choisis encastrés à profil bas, selon les contraintes du site.
Cette configuration est très importante car elle maintient le panneau solaire stable et sécurisé, garantissant ainsi le bon fonctionnement de l'ensemble du système photovoltaïque.
L'onduleur doit être raccordé aux panneaux solaires et au réseau électrique. Le raccordement des câbles doit être effectué par un professionnel qualifié.
Le réglage final implique de démarrer l'onduleur à l'aide de l'interrupteur principal et de vérifier le bon fonctionnement des écrans. La plupart des onduleurs sont équipés d'un affichage numérique qui indique la quantité d'énergie solaire générée et utilisée, fonctionnant comme un centre de contrôle de puissance personnel.
Cette étape de configuration permet de s'assurer que l'onduleur fonctionne conformément aux spécifications techniques et aux normes de sécurité électrique en vigueur.
L'onduleur doit être réglé en fonction des paramètres de l'installation photovoltaïque. Le réglage de l'onduleur doit être effectué par un professionnel qualifié.
