Choisir un onduleur pour panneaux solaires : les quatre lignes qui décident

Quand on tape « onduleur pour panneau solaire » dans un moteur de recherche, on ne demande pas ce qu'est un onduleur. On a des panneaux, ou un devis de panneaux, et on veut savoir quel appareil se place derrière : combien il en accepte, en combien de chaînes, sous quelle tension, et quel courant chacun de ses trackers supporte. C'est une question de relation entre deux équipements, pas une question de produit, et elle se règle sur quatre lignes de la fiche technique de l'onduleur.

Une précision avant ces quatre lignes, parce qu'elle décide de ce que cette page peut honnêtement affirmer : nous ne vendons pas de panneaux solaires. Notre catalogue réunit des onduleurs, des batteries et des climatiseurs solaires — et pas un panneau. Ce n'est donc pas une page de kit tout compris. C'est une page sur le choix de l'onduleur destiné à des panneaux achetés ailleurs, c'est-à-dire la moitié de la décision où les erreurs se produisent réellement.

Nous sommes un distributeur agréé Deye, et chaque chiffre ci-dessous est copié d'une fiche technique que nous publions. Si vous avez déjà la fiche de vos panneaux et leur nombre, envoyez-les sur WhatsApp au +971 4 255 0887 ou par e-mail à sales@deyeinverters.net et nous lirons les lignes correspondantes en face.

Douze fiches seulement mentionnent un panneau

Sur les 170 fiches Deye que nous publions, 134 sont des onduleurs, 34 des batteries et 2 des climatiseurs solaires. Toutes colonnes confondues, une seule nomme un panneau — Puissance des modules PV pris en charge — et elle n'est renseignée que sur 12 fiches, celles des micro-onduleurs, sous la forme de la plage de puissance par module autour de laquelle l'appareil est conçu.

C'est tout ce que notre source contient sur les panneaux. Aucune autre fiche n'indique une puissance de module, et aucune fiche, où que ce soit, n'indique la tension à vide d'un panneau, son coefficient de température, son courant de court-circuit ou ses dimensions — Deye ne fabrique pas de panneaux et nous ne publions pas de chiffres que nous n'avons pas. Tout ce qui suit est une limite de l'onduleur lui-même, et la méthode ne change jamais : prenez le chiffre sur la fiche de votre panneau et lisez-le en face de la ligne donnée ici.

Ligne un : combien de watts de panneaux l'appareil accepte

La première ligne s'appelle Puissance d'entrée PV max., et elle ne devient utile que lue à côté de la Puissance active de sortie AC nominale de la même fiche. Aucune des 134 fiches d'onduleurs ne donne ces deux valeurs comme égales. Toutes, sans exception, autorisent plus de watts de panneaux en entrée qu'elles n'en restitueront jamais en courant alternatif : voilà pourquoi « un onduleur de 5 kW demande 5 kW de panneaux » est la réponse fausse la plus répandue du secteur.

Sur l'ensemble de la gamme, 47 fiches indiquent exactement 1,60 fois leur sortie AC nominale, 40 indiquent 1,50 fois ou un peu plus, 12 indiquent 1,40 fois ou un peu plus et les 35 restantes se situent entre 1,30 et 1,36 fois. La marge la plus étroite de toute la gamme est celle du SUN-2.7K-G04P1, qui accepte 3 500 W de panneaux pour une sortie nominale de 2 700 W ; la plus large en valeur absolue est celle du SUN-136K-G01P3, à 204 000 W pour 136 000 W.

Sur les 52 fiches qui acceptent une batterie — les 49 hybrides et les 3 unités hors réseau — il existe un second plafond, plus haut : Puissance PV max. raccordable. Elle est indiquée sur les 52, et sur chacune d'elles elle vaut exactement le double de la sortie AC nominale. Le SUN-5K-SG04LP3 indique 5 000 W de sortie nominale, 7 500 W d'entrée PV max. et 10 000 W de puissance PV raccordable ; le SUN-50K-SG01HP3 indique 50 000, 80 000 et 100 000 W sur les mêmes trois lignes.

Les deux lignes ne se contredisent pas : elles répondent à deux questions différentes. La puissance raccordable dit quelle taille de champ peut être câblée sur l'appareil ; la puissance d'entrée dit ce que les trackers en traiteront au même instant. Sur une machine à batterie, le surplus n'est pas perdu : c'est lui qui remplit la batterie aux heures creuses du matin et du soir pendant que la sortie AC est déjà à son plafond. Les 82 fiches sans batterie n'ont qu'un seul chiffre, parce que le surplus n'a nulle part où aller.

Ligne deux : la fenêtre de tension, plus sévère que celle de la puissance

La puissance est la ligne que tout le monde cite ; la tension est celle qui empêche une installation de fonctionner. Quatre valeurs la décrivent sur chaque fiche, et chacune mérite son nom : la Tension de démarrage est la tension de chaîne dont l'appareil a besoin pour se lancer ; la Plage de tension MPPT est la fenêtre à l'intérieur de laquelle il suit réellement le point de puissance ; la Tension d'entrée PV nominale est le point autour duquel le dimensionnement est centré ; et la Tension d'entrée PV max. est le plafond absolu, au-dessus duquel la chaîne ne doit pas être raccordée du tout.

Lisez ce tableau par ses deux bouts, comme le fait un technicien de mise en service. Trop peu de panneaux dans une chaîne et sa tension passe sous la tension de démarrage : l'appareil ne se réveille pas un matin couvert et le client signale une panne qui n'en est pas une. Trop de panneaux et la tension à vide de la chaîne, par matin froid, franchit le plafond — la seule limite de cette page qui abîme du matériel au lieu de simplement décevoir.

Et voici un chiffre que nous ne pouvons pas vous donner. La tension à vide de votre panneau, et sa remontée lorsque la température baisse, figurent sur la fiche du panneau et n'apparaissent nulle part dans nos fiches. Cette moitié de la vérification vous revient donc : prenez la tension à vide du panneau à la température la plus basse de votre site, multipliez-la par le nombre de panneaux de la chaîne, et gardez le résultat sous la ligne Tension d'entrée PV max. ci-dessus. Nous publions le plafond ; le fabricant du panneau publie le chiffre qui doit rester en dessous.

La largeur de la fenêtre compte autant que son sommet. Une fiche indiquant 200–850 V suit sur une plage de 650 V ; une fiche indiquant 25–55 V — la fenêtre des micro-onduleurs — suit sur 30 V, parce qu'elle est conçue autour d'un module et non d'une chaîne. La ligne d'efficacité MPPT indique plus de 99 % sur les 134 fiches, mais seulement à l'intérieur de cette fenêtre, ce qui fait de la fenêtre une spécification et non une note de bas de page.

Ligne trois : combien de chaînes, et sur quel tracker

Deux lignes répondent ensemble. Le Nombre de MPPT vaut 2 sur 83 fiches, 4 sur 16, 1 sur 15, 3 sur 8, 6 sur 7 et 8 sur 5. Les Chaînes par MPPT disent ensuite combien de chaînes chacun de ces trackers accepte, tracker par tracker, séparés par un plus : « 1+1 » sur 49 fiches, « 2+2 » sur 21, un « 1 » seul sur 15, et jusqu'à « 4+4+4+4+4+4+4+4 » sur les plus gros onduleurs de chaîne. La capacité totale en chaînes va de 1 à 32 sur l'ensemble de la gamme.

Lisez les plus, pas le total, car les trackers ne sont pas toujours identiques. Le SUN-12K-SG04LP3 indique 2+1 — deux chaînes sur le premier tracker, une sur le second — et la ligne de courant le confirme à 26+13 A. Répartir également un champ de douze panneaux sur ces deux entrées, c'est dimensionner pour une machine qui n'existe pas. La même asymétrie apparaît sur 9 fiches au total — 5 onduleurs de chaîne et 4 hybrides, notés 2+1 ou 1+2 — et elle reste invisible si l'on ne lit pas la notation.

Ligne quatre : le courant, donné par tracker et non par machine

Les deux dernières lignes sont le Courant d'entrée PV max. en fonctionnement et le Courant de court-circuit d'entrée max. ; toutes deux sont indiquées sur les 134 fiches avec la même notation à plus, donc par tracker. La première est ce que l'entrée est conçue pour porter en service normal ; la seconde est ce qu'elle est construite pour encaisser quand une chaîne se met en court-circuit, et elle est toujours la plus élevée des deux : 20+20 A contre 30+30 A sur le SUN-8K-SG05LP3, 40 A contre 60 A par tracker sur le SUN-70K-G03.

Là encore, le chiffre d'en face appartient à votre panneau et non à nous. Le courant de court-circuit d'un module figure sur sa fiche ; les nôtres ne contiennent aucun courant de panneau. Des chaînes en parallèle sur un même tracker additionnent leurs courants : la vérification porte donc sur la somme des chaînes de ce tracker face au segment correspondant de la ligne — pas face à la ligne entière, ni face à la machine.

Onduleur hybride, sur réseau, hors réseau : côté champ, presque rien ne change

On cherche « onduleur solaire hybride », « onduleur solaire on/off grid » et « onduleur solaire sans batterie » comme s'il s'agissait de trois problèmes de champ différents. Ce n'est pas le cas. Les quatre lignes ci-dessus figurent sur les 134 fiches quel que soit le type, et une chaîne de panneaux ignore quelle machine se trouve à son extrémité. Ce qui change, c'est tout ce qui se situe après les trackers.

• Les 70 onduleurs de chaîne sont le cas raccordé au réseau. Ils indiquent la fonction zéro injection comme prise en charge — les 70 seules fiches qui la renseignent — et « sans objet » sur le type de batterie, le couplage AC, le support groupe électrogène et les plages de charge/décharge.
• Les 49 hybrides réunissent les deux cas dans un seul boîtier. Ils indiquent un type de batterie, le couplage AC pris en charge, le support groupe électrogène en diesel et six plages de charge/décharge programmables.
• Les 3 unités hors réseau — SUN-3.6K-OG01LP1, SUN-5K-OG01LP1 et SUN-6K-OG01LP1 — indiquent un type de batterie et sont les seules fiches de la gamme dont le détecteur d'arc électrique est donné comme présent plutôt qu'en option.
• Les 12 micro-onduleurs se placent sous les panneaux et non à côté du compteur. Ce sont la seule topologie isolée de la gamme, les seules fiches sans interrupteur DC, et les seules qui nomment une puissance de panneau.

Une précision honnête sur cette liste : la fonction zéro injection est indiquée comme prise en charge sur les 70 onduleurs de chaîne et reste non indiquée sur les 64 autres. Non indiqué ne veut pas dire non, et nous ne le lirons pas ainsi ; mais ce n'est pas non plus une capacité que nous publierons.

Le cas de l'onduleur solaire sans batterie, en chiffres

Sur 134 fiches, 82 portent « sans objet » à la ligne batterie : les 70 onduleurs de chaîne et les 12 micro-onduleurs. Les mêmes 82 portent « sans objet » au couplage AC, au support groupe électrogène et à la ligne des plages de charge/décharge. En choisir un, ce n'est donc pas choisir une machine aux réglages de batterie cachés, c'est choisir une machine où ces lignes n'existent pas.

Ce que cela achète, c'est du rendement et de la surface de champ. Le rendement maximal le plus élevé de toute la gamme, 98,8 %, figure sur 8 fiches et toutes les 8 sont des onduleurs de chaîne ; le SUN-70K-G03 indique 98,7 % de rendement maximal et 98,1 % de rendement européen tout en acceptant 91 000 W de panneaux sur quatre trackers. Ce que cela coûte, c'est le second plafond : sans batterie il n'y a pas de ligne Puissance PV max. raccordable, et le champ s'arrête donc à 1,30× ou 1,51× de la sortie nominale au lieu du double.

Ce que chaque fiche garantit côté courant continu

Quatre lignes décrivent le raccordement du champ lui-même, et il vaut la peine de les lire avant d'acheter un coffret de raccordement dont on n'a pas besoin :

• La protection contre l'inversion de polarité DC est indiquée comme présente sur les 134 fiches, et la détection d'impédance d'isolement l'est également sur les 134.
• Un interrupteur DC est indiqué sur 122 fiches et « sans objet » sur les 12 micro-onduleurs, qui n'ont pas de chaîne à sectionner.
• La protection contre les surtensions est de type II côté DC et côté AC sur 122 fiches, et de type II côté AC seulement sur les 12 micro-onduleurs.
• Le suivi de chaîne est en option sur les 70 onduleurs de chaîne, non indiqué sur 52 et sans objet sur les 12 micro-onduleurs ; le détecteur d'arc électrique est en option sur 119 fiches et présent sur les 3 unités hors réseau.

L'ordre dans lequel procéder

Six étapes, chacune lisant une ligne qui existe plutôt qu'une règle approximative :

1. Fixez d'abord la sortie AC dont vous avez besoin, puisque chaque limite PV de la fiche est exprimée par rapport à la Puissance active de sortie AC nominale.
2. Multipliez-la par le rapport de Puissance d'entrée PV max. de la fiche pour obtenir la taille de champ que les trackers traiteront — et si la machine accepte une batterie, notez sa Puissance PV max. raccordable comme le chiffre supérieur réellement câblable.
3. Prenez la tension à vide à froid de votre panneau sur sa propre fiche, multipliez-la par le nombre de panneaux de la chaîne, et gardez le résultat sous la Tension d'entrée PV max., tout en maintenant la tension de chaîne par temps chaud au-dessus de la Tension de démarrage et à l'intérieur de la Plage de tension MPPT.
4. Disposez vos chaînes face au Nombre de MPPT et aux Chaînes par MPPT, en lisant les plus séparément — les trackers n'ont pas toujours la même taille.
5. Additionnez le courant de court-circuit des chaînes de chaque tracker et comparez-le au segment correspondant du Courant de court-circuit d'entrée max.
6. Alors seulement choisissez le type : chaîne pour un champ raccordé au réseau sans batterie, hybride pour réseau plus stockage, hors réseau là où il n'y a pas de réseau, micro quand la toiture a plusieurs orientations.

Si vous préférez partir de votre propre champ plutôt que de la règle générale, envoyez le modèle de panneau et le nombre de panneaux : nous vous renverrons les fiches dont les quatre lignes leur conviennent, avec les chiffres exactement tels que la fiche les porte — sur WhatsApp au +971 4 255 0887 ou à sales@deyeinverters.net.