De quoi est composée une installation solaire ?
Il est important de comprendre les composants qui permettent à un système d'énergie solaire fonctionner correctement. Tout propriétaire qui a envie de réussir son installation panneau solaire devrait prendre le temps de comprendre les différents composnats d'un système solaire et savoir comment ils fonctionnent.
Il est important de comprendre les composants qui permettent à un système d'énergie solaire de fonctionner correctement. Tout propriétaire d'un système d'énergie solaire devrait prendre le temps de comprendre ce qui résume un générateur photovoltaïque et comment ces composants fonctionnent pour permettre la production d'électricité pour les besoins énergétiques. Il est important de se rappeler que chaque système est unique par sa taille et sa structure, par conséquent, l'application d'un générateur photovoltaïque sera différente d'une autre.
Système d'énergie solaire
Un système d'énergie solaire est un système de génération d'énergie renouvelable qui recueille l'énergie photovoltaïque du soleil et la convertit en électricité utilisable. Souvent trouvés comme des panneaux photovoltaïques sur le toit, ces systèmes peuvent varier en taille et sont capables d'alimenter différents types de propriétés - telles que les zones résidentielles, commerciales et à l'échelle des services publics.
Les systèmes photovoltaïques peuvent être utilisés dans de multiples applications: les réseaux standard tels que les toits ou les installations au sol servent à générer de l'énergie pour une résidence ou un bâtiment, tandis que d'autres systèmes non traditionnels peuvent être utilisés pour alimenter d'autres objets ou fonctions (tels que les satellites spatiaux, calculatrices portatives ou véhicules).
Les systèmes d'énergie solaire résidentiels ou commerciaux standard se composent d'un ensemble de composants de base - (panneaux solaires, onduleurs, déconnexions DC / AC, compteurs, câblage, racking et montage), ceux-ci sont généralement reliés au réseau. Certains systèmes nécessitent des composants supplémentaires ajoutés au jeu de base pour fonctionner - (contrôleurs de charge, batteries, éléments de balance des systèmes supplémentaires et plus), ils sont généralement hors réseau.
Panneaux solaires
Les panneaux solaires ou modules photovoltaïques sont le composant le plus connu d'un générateur photovoltaïque. Composé principalement de cellules solaires, de cadres et de verre; Les panneaux solaires fonctionnent en collectant et en exploitant l'énergie photovoltaïque du soleil et en fournissant cette énergie sous forme de courant continu à un onduleur ou un convertisseur (peut être un contrôleur de charge dans certains cas). Le courant continu généré par un module solaire est un courant électrique qui circule dans une direction constante.Ce type d'alimentation n'est généralement pas facilement utilisable pour les demandes électriques standard et doit être traduit en courant alternatif (AC) avant de pouvoir être utilisé pour des appareils électriques standard à l'intérieur d'une maison ou d'un bâtiment. Les panneaux solaires se composent de deux types de cellules solaires les plus connus, polycristallin et monocristallin. La différence réside dans la façon dont les cristaux de silicium dans les lingots ou les plaquettes sont récoltés, développés et formés, chacun créant un aspect et une couleur différents à leur apparence. Les deux types de cellules photovoltaïques sont connus pour être efficaces dans leur capacité générale à produire de l'électricité solaire.
Onduleurs
Les onduleurs (ou convertisseurs) absorbent la puissance CC générée par un panneau solaire et traitent cette énergie en la convertissant en alimentation CA. La puissance résultante peut ensuite être envoyée à un disjoncteur ou à un équilibre des composants du système et est disponible pour une utilisation standard.
Les onduleurs peuvent être situés après un contrôleur de charge et un groupe de batteries dans certains systèmes énergétiques hors réseau.Les onduleurs sont disponibles en différents types de tailles et utilisent diverses technologies pour permettre l'efficacité de la fonction de production de courant alternatif. Les onduleurs les plus courants sont; Onduleurs de chaîne, onduleurs centraux, micro-onduleurs et onduleurs à batterie. Chacun portera des caractéristiques mécaniques et techniques différentes.
Les onduleurs de chaîne peuvent être câblés pour une rangée de panneaux solaires à connecter à l'une des plusieurs chaînes à l'intérieur de l'onduleur pour accueillir une série de modules, tandis que les micro-onduleurs sont généralement montés à l'arrière de chaque panneau ou (tous les autres panneaux), pour convertir l'énergie par module en courant alternatif. Chaque type d'onduleur n'est pas nécessairement meilleur qu'un autre car chacun a ses avantages et ses inconvénients, et leurs technologies sont spécifiquement utilisées à des fins d'application dans certaines circonstances.
En plus de la technologie des micro-onduleurs, les optimiseurs PV sont appliqués de la même manière à l'arrière de chaque module solaire, et se connectent directement à un onduleur simultané - ce qui permet de maximiser les rendements tirés pour les panneaux solaires.
Les équipements de surveillance
Les composants de l'équipement de surveillance sont généralement connectés à un fabricant d'onduleurs simultané, et ils visualisent et transmettent les informations sur l'énergie du système à une console de produit ou à un appareil connecté à Internet via leur logiciel propriétaire. Les composants de l'équipement de surveillance peuvent être intégrés dans un onduleur ou, dans certains cas, être connectés à un autre composant d'un générateur photovoltaïque.
La technologie de surveillance est capable d'afficher des informations allant de l'énergie générée par les panneaux solaires aux données en temps réel, à la détection et au dépannage immédiats des pannes, aux données de rendement énergétique sur une période de temps définie. Un système de surveillance complet peut aider l'opérateur du système à mieux comprendre le fonctionnement du système d'énergie solaire (et les mesures qui peuvent être prises pour mieux augmenter les rendements, la productivité, la maintenance et d'autres variables) en temps réel ou au cours des systèmes durée de vie.
Equipements de montage
Les composants de montage en rack et de montage fonctionnent pour garantir qu'un générateur photovoltaïque est connecté au sol ou à un toit et est composé de plusieurs produits clés qui englobent un système de rack complet. La plupart des systèmes de rayonnages utilisent une combinaison de: rails, solins, cosses, supports de montage, attaches métalliques, kits d'épissure, croisillons, embouts, accessoires, pieds inclinables - et d'autres composants pour compléter un système de montage et de rayonnage complet. Les systèmes de montage au sol nécessitent des tuyaux en béton et en acier en plus d'un kit de rayonnage complet à placer sur le terrain. Le rayonnage et le montage sont une partie essentielle de tout système d'énergie solaire. Les baies de montage sur le toit et au sol doivent être placées sur une structure solide et fiable pour garantir que le système peut maintenir son intégrité et fonctionner pendant une période de temps prolongée.
Equipements d’Équilibre des systèmes
L'équilibre des composants du système fonctionne pour combiner d'autres produits électriques au sein du système, puis combiner et fournir une série d'options de contrôle et de distribution d'énergie pour n'importe quel générateur photovoltaïque. Généralement, la plupart des éléments qui composent les produits Balance of Systems comprennent: les déconnexions CC / CA, les boîtes de jonction, les boîtes de combinaison, les disjoncteurs, les fusibles, les centres de charge, les arrêts rapides, les dispositifs de surtension, entre autres composants pouvant varier d'un système à l'autre. Ces composants diffèrent selon le système d'énergie solaire individuel, car certains systèmes nécessiteront plus ou moins de contrôle et de distribution d'énergie en fonction de leur application. Chaque panneau photovoltaïque a besoin d'une série de protections et d'options de contrôle de l'alimentation pour être disponible à tout moment - que ce soit pour la sécurité ou l'intégrité du système, ou pour permettre une maintenance d'urgence en cas d'incendie ou d'autres problèmes potentiels qui peuvent survenir. Le contrôle de puissance est nécessaire dans tout système de génération électrique.
Câblage
Le câblage agit pour assurer l'interconnexion d'autres composants de l'énergie solaire et peut transmettre l'énergie d'un appareil à un autre. Le fil PV est couramment utilisé pour déplacer l'énergie des modules solaires vers les onduleurs, puis être transformé pour être envoyé vers un autre produit de la chaîne d'approvisionnement des panneaux photovoltaïques. Les fils seront généralement en aluminium ou en cuivre, solides ou standard, isolés et destinés à passer par un courant continu ou un courant alternatif selon l'endroit où ils sont positionnés et connectés. Les fils seront également codés par couleur à des fins de sécurité et d'identification par un opérateur de système ou un inspecteur qui doit comprendre quel fil contrôle un certain courant (positif, négatif, mis à la terre, etc.).
Les systèmes standard utilisent des fils qui peuvent tenir et traverser certaines tensions et calibres de fil en fonction de la configuration du générateur PV. Ces valeurs dépendent généralement de la tension du système et de ses composants concordants utilisés dans le flux d'articles interconnectés.
Contrôleurs de charge
Les contrôleurs de charge fonctionnent pour réguler la charge électrique et ils limitent la vitesse à laquelle le courant électrique est ajouté ou retiré des batteries. Ils travaillent pour contrôler la tension et les watts des panneaux solaires; ainsi, en passant par une énergie plus stable, en évitant la surcharge et en protégeant contre les surtensions - ce qui peut entraver et réduire les performances ou la durée de vie de la batterie. Les contrôleurs de charge sont livrés avec différents types de tailles et de technologies qui permettent généralement à un système hors réseau (Battery Bank) de fonctionner correctement. Ces deux types de technologies sont MPPT (Maximum Power Point Tracking) et PWM (Pulse Width Modulation). Les contrôleurs de charge sont souvent utilisés dans un système hors réseau ou hybride avec un système d'énergie solaire de secours sur batterie. Une série de contrôleurs de charge sont importants pour maintenir l'intégrité de la batterie avec un système qui les utilise. En raison de la nature sensible des composants de stockage d'énergie, il est essentiel de réguler leur activité en cours pour obtenir la durée de vie maximale possible et contribuer à réduire les coûts de maintenance et d'entretien futurs.
Batteries
Les batteries permettent de stocker l'énergie solaire pour une utilisation ultérieure. Elles sont utilisées dans des réseaux électriques solaires hors réseau ou hybrides, qui nécessitent une alimentation électrique en cas de manque de lumière solaire disponible (nuit), de distribution d'énergie instable d'une société de services publics ou de manque d'accès à un fournisseur de services publics.
Les systèmes hors réseau et hybrides utilisent souvent une batterie (ou une série de batteries) pour stocker l'énergie collectée fournie par un contrôleur de charge, un onduleur ou les deux, puis préparer l'énergie résultante pour un retrait à la demande lorsqu'un opérateur de système en a besoin. Les batteries utilisent différents types de technologies et de matériaux pour permettre le stockage d'énergie. Il existe généralement quatre types de batteries; AGM, GEL, Inondé et Lithium Ion - chaque type utilise différents fluides et acides qui peuvent conserver l'énergie pendant une période prolongée, avec une faible épuisement de la puissance. Chaque type de batterie nécessitera différents niveaux de maintenance par technologie, et la durée de vie prévue pour chaque technologie sera influencée par la façon dont un opérateur de système charge, stocke et prend le courant des batteries.