Photovoltaïque – bien choisir ses modules solaires

Les énergies renouvelables ne cessent de gagner en importance, l'énergie solaire et l'énergie éolienne étant considérées comme les sources les plus importantes. Avec le photovoltaïque, vous pouvez également utiliser l'énergie du soleil pour votre entreprise. Dans de nombreux cas, il s'agit d'un investissement rentable à long terme, grâce auquel vous apportez une contribution individuelle à la transition énergétique.

Conrad vous propose une sélection de modules solaires et d'accessoires pour les installations photovoltaïques. Dans tous les cas, l'installation doit être effectuée par un personnel qualifié. Dans cet article, vous découvrirez les produits et les possibilités qui s'offrent à vous. Vous pourrez ainsi évaluer ce qui est faisable concrètement dans votre situation et ce qui en vaut la peine.

Photovoltaïque – bien choisir ses modules solaires

Modules solaires – Structure et fonctionnement
Types de modules solaires
Quel type de panneau solaire est-il adapté à vos besoins ?

Planification et montage d'une installation photovoltaïque
Câbles et fusibles pour système photovoltaïque

La production d'électricité photovoltaïque nécessite des cellules solaires qui sont assemblées en modules solaires. Plusieurs de ces modules ou panneaux forment, avec d'autres accessoires, l'installation photovoltaïque. Pour les petites applications, un seul module solaire peut suffire. Mais la plupart du temps, on en installe plusieurs sur un toit ou une surface libre. Les modules solaires produisent du courant continu, en général avec une tension nominale de 12 V ou 24 V. Selon le type de cellules solaires, vous pouvez utiliser une installation photovoltaïque pendant 20 à 30 ans. N'oubliez pas que les performances diminuent avec le temps.

Les cellules solaires peuvent convertir l'énergie solaire en énergie électrique. Nous n'expliquerons pas ici en détail comment cela fonctionne. L'effet repose sur le fait que les modules solaires sont constitués de deux couches de silicium dans chacune desquelles seuls quelques atomes étrangers d'autres éléments ont été incorporés. Le nombre d'électrons est alors plus élevé dans l'une des couches que dans l'autre. Stimulés par l'énergie solaire, les électrons se déplacent et le courant circule. Pour les protéger, les modules solaires sont soudés dans un film plastique, protégés par un verre de sécurité et montés dans un cadre en aluminium stable. La face supérieure est recouverte d'une couche antireflet afin de réduire au maximum la perte d'énergie solaire.

Les paneaux solaires existent en 3 variantes : monocristallin, polycristallin et à couches minces. Les cellules solaires monocristallines ont le meilleur rendement, mais aussi le prix le plus élevé. Dans ce cas, les couches de silicium sont constituées d'un seul cristal, ce qui nécessite un processus de fabrication complexe. Même si l'ombre tombe par moments sur l'installation photovoltaïque au cours de la journée, elle continue à produire de l'électricité dans des proportions satisfaisantes. Les panneaux solaires monocristallins conviennent surtout si vous souhaitez obtenir un rendement élevé avec une surface relativement petite.

Les modules solaires polycristallins sont également constitués de plaques de silicium, qui sont toutefois fabriquées selon un autre procédé, moins coûteux. Les panneaux photovoltaïques sont fabriqués à l'aide d'un procédé différent de celui utilisé pour la production d'électricité, ce qui entraîne la formation de plusieurs cristaux et des pertes au niveau de leurs limites. Le rendement est environ 15 % inférieur à celui des modules solaires monocristallins. Grâce à une fabrication plus simple, ils coûtent moins cher. Ils offrent un très bon rapport qualité-prix et sont actuellement les modules les plus utilisés pour la production d'électricité photovoltaïque. Ils sont souvent utilisés là où la surface disponible est suffisante, par exemple sur les grands toits des halls ou dans les parcs solaires. Dans la mesure du possible, il ne doit pas y avoir d'ombre supplémentaire de bâtiments ou d'arbres sur la surface au cours de la journée.

Les cellules à couches minces sont la troisième variante du secteur photovoltaïque. Elles se composent d'un matériau support sur lequel du silicium ou un autre semi-conducteur est déposé en une fine couche. Un tel panneau solaire se caractérise par le fait qu'il est très fin, léger et bon marché. Cependant, il fournit moins de puissance par surface qu'un module solaire cristallin. Il faut également s'attendre à une baisse de puissance plus importante, surtout dans les premiers temps. En comparaison avec les variantes cristallines, ces modules sont relativement peu utilisés. Ils conviennent principalement aux applications nécessitant un faible poids ou un prix d'achat avantageux.

Plusieurs facteurs déterminent quels modules solaires sont rentables dans un cas concret. Pensez à la surface disponible, à la puissance des modules et à l'intensité du rayonnement solaire. Le type de financement joue également un rôle. Sur Internet, vous trouverez différents calculateurs en ligne. En partant de différentes conditions, vous pouvez les utiliser pour déterminer l'évolution probable du rendement. Vous saurez ainsi quand l'installation sera amortie. N'oubliez pas qu'en Suisse, tant la Confédération que les cantons subventionnent les énergies renouvelables.

Dans ce contexte, il convient de clarifier certaines dimensions qui caractérisent les différents modules solaires. Vous les trouverez chez Conrad dans les détails techniques de chaque produit. La puissance nominale indiquée en Wp (watt-crête) correspond à la puissance de pointe dans des conditions de test standard qui ne sont pas toujours réunies dans la vie quotidienne. Cette grandeur non normalisée se réfère à l'ensemble du module. Le rendement est plus pertinent pour les comparaisons. Celui-ci s'obtient en divisant la puissance nominale par la surface du module. Il se situe entre 14 et 22 % pour les modules monocristallins et entre 12 et 16 % pour les panneaux polycristallins. La variante à couche mince présente un taux d'environ 10 %.

Tenez également compte du coefficient de température, qui dépend du type de module solaire. Il décrit la variation de la puissance du module en cas d'augmentation de la température. Pour des températures supérieures à 25 °C, la puissance des cellules solaires cristallines diminue d'environ 0,45 % par degré supplémentaire. Pour le module à couche mince, cette valeur est de 0,2 %.

Planification et montage d'une installation photovoltaïque

Exploitez au mieux la surface disponible. Chez Conrad, vous trouverez des modules solaires de différentes dimensions que vous pourrez combiner individuellement. N'utilisez que des modules du même type pour une installation. Si vous ne disposez que d'une surface relativement petite, une ligne de modules connectés en série est souvent suffisante. Si vous souhaitez combiner plusieurs lignes de modules pour une installation plus importante, vous devez les brancher en parallèle.

Pour pouvoir exploiter l'énergie solaire de manière optimale, il faut veiller à l'orientation et à l'inclinaison des panneaux. Des ombres supplémentaires, dues par exemple à des arbres, sont défavorables. Si vous possédez un luxmètre pour mesurer l'intensité lumineuse, il peut vous aider à déterminer le lieu de montage optimal. Les appareils de mesure de l'énergie solaire ou les solarimètres, qui permettent de mesurer directement le rayonnement énergétique, même sur une longue période, sont encore plus efficaces. Si l'installation doit être montée sur un toit, il faut également tenir compte de la statique du bâtiment. Il existe des supports et des accessoires de montage adaptés aux différents types de toitures et à l'installation au sol.

Une installation photovoltaïque comprend également un onduleur. En effet, les modules solaires produisent du courant continu. Pour être injecté dans le réseau électrique, celui-ci doit être transformé en courant alternatif. Si vous souhaitez stocker l'électricité, vous avez toujours besoin d'un régulateur de charge, qui protège la batterie contre les surcharges et les décharges profondes. Si l'installation n'est pas raccordée au réseau public, la batterie et le régulateur de charge sont tous deux indispensables. Il existe des appareils qui combinent l'onduleur et le régulateur de charge.

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Les câbles photovoltaïques sont utilisés à l'extérieur et doivent fonctionner sans problème pendant de nombreuses années. Ils doivent donc répondre à des exigences élevées en termes de résistance aux intempéries, aux UV et aux contraintes mécaniques. Il est également important qu'ils soient recouverts d'une gaine ignifuge. Les colliers de serrage nécessaires à la fixation doivent également être spécialement conçus à cet effet. Les chemins de câbles peuvent protéger contre les dommages causés par les morsures d'animaux. Les techniciens chargés du montage calcule la section des câbles photovoltaïques. Les sections de câbles les plus courantes sont de 4 ou 6 mm².

Vous avez besoin d'un fusible photovoltaïque dès que des lignes de modules solaires sont montées en parallèle pour une installation plus importante. S'il ne s'agit que d'une ligne, c'est-à-dire de modules solaires montés en série, un fusible n'est pas forcément nécessaire. Le fusible photovoltaïque protège contre la surchauffe et les courts-circuits qui peuvent éventuellement résulter de dommages mécaniques. La résistance au courant inverse et le coefficient de température des modules jouent un rôle dans le choix. Il faut également tenir compte du nombre de modules que contient une ligne et du nombre de lignes montées en parallèle. Faites-vous conseiller au sujet des fusibles photovoltaïques par le technicien qui installera votre système.