Les onduleurs font partie des appareils incontournables dans une installation photovoltaïque. Ils sont chargés de convertir le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif utilisable par les appareils électriques. On distingue plusieurs types d’onduleurs, dont les onduleurs réseaux. Cet article s’intéresse de près à cette catégorie d’appareils et vous communique toute information pertinente à leur propos.
Leur principe de fonctionnement
Pour choisir un onduleur pour panneau photovoltaïque, il importe en premier lieu de savoir comment fonctionnent ces appareils. Comme tous les autres onduleurs, les onduleurs réseaux ont également pour fonction de convertir l’énergie solaire continue en courant alternatif. Cependant, la particularité avec ces onduleurs est que la valeur du courant produit doit être équivalente à celle du réseau. L’onde doit donc nécessairement être sinusoïdale.
Pour arriver à ce résultat, les onduleurs réseaux emploient deux techniques. L’onduleur peut se servir du passage à zéro du réseau pour se coordonner. Il peut également utiliser le réseau comme source du signal et se synchroniser. L’un comme l’autre de ces procédés permet de produire la sinusoïde. Lorsque survient une fuite, l’onduleur réseau s’arrête automatiquement et cela permet d’éviter un éventuel court-circuit entre le réseau et les panneaux solaires. Par ailleurs, les onduleurs réseaux n’ont pas un rendement continuel. Ils sont plus efficaces aux ¾ de leur puissance maximale.
Les différents types d’onduleurs réseaux
Dans la catégorie des onduleurs réseaux, l’on retrouve également plusieurs sous-catégories. Il en existe en tout trois : les onduleurs « module », les onduleurs « chaîne » et les onduleurs centraux.
L’onduleur module
Il s’agit des modèles les plus petits. Les onduleurs ‘’module’’ se fixent directement à l’arrière des panneaux solaires et produisent du 230 VAC. Leur utilisation présente plusieurs avantages comme une faible sensibilité aux ombrages, une liaison facile au bâtiment et un câblage réduit en raison de leur emplacement.
L’onduleur chaîne
Les onduleurs ‘’chaîne’’ quant à eux, apparaissent comme une version plus complète et plus performante des onduleurs ‘’module’’. À l’instar du modèle précédent, ils permettent également de réaliser des économies sur le câblage. Ils permettent pareillement de gérer plusieurs panneaux solaires à la fois. Ainsi donc, un seul onduleur peut être installé sur une chaîne de panneaux photovoltaïques et recueillir et transformer toute l’énergie produite par ces derniers. À terme, l’utilisation des onduleurs ‘’chaîne’’ simplifie également l’entretien de l’installation.
L’onduleur central
À l’inverse des deux modèles précédents, les onduleurs centraux présentent une grande complexité de câblage. Néanmoins, ils ont pour avantage d’opérer une nette séparation entre la partie AC et la partie DC. Les onduleurs centraux monophasés sont les modèles les plus répandus. Ils sont le plus souvent installés dans les grandes maisons ou les petits bâtiments. Les onduleurs centraux triphasés en ce qui les concerne conviennent mieux à des installations de production en pleine nature. Leur puissance peut excéder plusieurs centaines de kW.
Comment les dimensionner ?
Pour choisir son onduleur réseau, l’on a souvent tendance à choisir un appareil dont les capacités équivalent à la puissance générale des panneaux solaires. Toutefois, cela n’est pas la démarche la plus appropriée, car il faut également tenir compte des pertes d’énergie qui peuvent être liées à la saison, à la température ambiante, voire à l’onduleur lui-même. Par souci de sécurité, il importe donc de s’accorder une certaine marge.
Aspects complémentaires : qualité du réseau, sécurité et connectivité
En complément de la description des types et du dimensionnement, il est utile d’aborder la qualité de l’énergie et la sécurité opérationnelle. Les onduleurs influent sur le facteur de puissance, peuvent générer des harmoniques et doivent maîtriser l’injection réseau pour respecter les codes et normes locaux. De nombreux appareils embarquent aujourd’hui des techniques de suivi du point de puissance maximale (MPPT) pour optimiser la production selon l’irradiation et la température, ainsi que des systèmes de gestion thermique, filtrage des harmoniques et protection anti-îlotage pour garantir la sécurité et la stabilité. La topologie de conversion, le filtrage EMC et les courbes de dérating en cas de température élevée déterminent la tenue dans le temps : un bon dimensionnement prend en compte l’indice de protection du boîtier, la dissipation thermique (refroidissement passif ou ventilé) et la robustesse face aux cycles thermiques et aux micro-coupures.
Enfin, la connectivité et la maintenance sont des leviers importants pour la performance à long terme. Les fonctions de surveillance à distance, la télémétrie et les protocoles de communication facilitent le diagnostic rapide, les mises à jour logicielles et la maintenance prédictive basée sur l’analyse des événements, du profil de charge et des historiques de production. Les onduleurs hybrides, conçus pour coordonner production, stockage tampon (batteries) et consommation, nécessitent des algorithmes d’orchestration pour optimiser l’autoconsommation et la réserve énergétique. Des options telles que le soutien de puissance réactive, le contrôle de la pente de montée (ramp rate) et des modes de secours améliorent la compatibilité avec le réseau et la résilience du système. Pour approfondir ces points techniques, comparer les fonctionnalités avancées et obtenir des conseils pour l’intégration au bâti, rendez-vous sur Sur Le Toit pour trouver des ressources pratiques et des fiches techniques utiles.