Il existe sur le marché de nombreux appareils à énergie solaire. L'un des plus répandus est le système photovoltaïque. Ces systèmes sont disponibles en différents types et, dans cet article, nous aborderons les principaux types de systèmes photovoltaïques.
Qu'est-ce qu'un système solaire photovoltaïque ?
Le photovoltaïque est un dispositif utilisé pour convertir la lumière du soleil en électricité. Un système solaire photovoltaïque en est une version plus grande. Ce système est constitué de panneaux solaires. Les cellules photovoltaïques, ou cellules solaires, sont fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs qui absorbent les photons de la lumière solaire qui les frappent, libérant ainsi les électrons de leurs orbites pour leur permettre de circuler librement. De l'électricité est ainsi produite. Les panneaux solaires sont le composant principal du système, et leur rendement varie.
Quels sont les types de systèmes solaires photovoltaïques ?
Au fil du temps, le champ d'application des systèmes solaires photovoltaïques s'est élargi. Les cellules photovoltaïques constituent la principale source d'absorption d'énergie dans toutes les applications solaires. Il existe généralement trois types de systèmes solaires photovoltaïques.
1. Système PV autonome ou système PV hors réseau
Les systèmes photovoltaïques autonomes, ou hors réseau, sont destinés aux clients qui ne peuvent pas se connecter facilement au réseau. Cela peut être dû à lacoût élevé de l'approvisionnement en électricité ou en raison de la situation géographique. En règle générale, il est absurde pour une personne raccordée au réseau d'opter pour un système totalement autonome. L'avantage d'un tel système est qu'il permet d'avoir de l'électricité dans des endroits isolés du réseau et d'être totalement autonome énergétiquement. Il permet également de fixer les coûts énergétiques.
2. Système connecté au réseau
Un système connecté au réseau est une installation solaire de base avec un onduleur standard connecté au réseau. Ce système ne dispose toutefois pas de stockage par batterie. Il est idéal pour les clients déjà connectés au réseau et souhaitant installer des panneaux solaires dans leur résidence. Ces systèmes peuvent bénéficier d'aides financières fédérales et étatiques. Rentables et de conception très simple, ils comportent relativement peu de composants. L'objectif principal de ce réseau est de réduire votre facture d'énergie et de vous faire bénéficier d'aides financières pour l'énergie solaire.
Regarde aussi: Pourquoi les panneaux solaires transparents sont l’avenir ?
3. Système hybride
Les systèmes hybrides sont systèmes raccordés au réseau avec batterie de secours. C'est idéal pour les personnes déjà connectées au réseau et souhaitant disposer d'une batterie de secours. Optez pour un tel système si votre région est sujette aux pannes de courant et que vous souhaitez vous y préparer.
Quels sont les composants d’un système solaire photovoltaïque ?
Même si les cellules ou panneaux solaires sont des composants essentiels sans autres composants, un système photovoltaïque peut ne pas fonctionner aussi efficacement qu'il le devrait. Les composants d'un système photovoltaïque sont les suivants :
1. Onduleurs
Les panneaux solaires génèrent courant continu (DC) qui ne peut pas être utilisé pour faire fonctionner des appareils car la plupart d'entre eux fonctionnent en courant alternatif (CA). Onduleurs Ils convertissent le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif qui alimente ensuite votre maison. Le surplus d'électricité est également injecté dans le réseau électrique national.
2. Systèmes de surveillance
Pour connaître la quantité exacte de kWh générée par les panneaux solaires, un compteur ou un système similaire est nécessaire.
3. Système de montage
Les panneaux solaires sont montés sur cadres en acier ou en aluminium Ils sont soit fixés au sol sur le toit des bâtiments, soit accrochés aux murs. Dans les deux cas, ils sont placés à un angle et une inclinaison tels que les panneaux solaires reçoivent un maximum de lumière solaire. Cela empêche également électrocution par liaison électrique et mise à la terre des systèmes de panneaux solaires.
a) Types de systèmes de rayonnages de toit
- Système de toiture plate : C'est le système le plus courant et il comprend un ballast lesté qui utilise la gravité pour soutenir les panneaux solaires. Après avoir découvert les différents types de systèmes photovoltaïques, il est important de comprendre leurs composants.
- Système au sol : Les panneaux solaires sont fixés au sol à l'aide de ballasts ou d'ancrages mécaniques. Un système de suivi, équipé de moteurs et de capteurs, suit l'évolution du soleil pendant la journée pour une production d'énergie maximale.
- Système de toiture en pente : Dans ce système, les rayonnages sont ancrés mécaniquement aux structures du toit.
- Panneaux solaires photovoltaïques : Il existe essentiellement trois types de panneaux solaires, chacun se distinguant par son efficacité, son esthétique et son coût. Cependant, le type de panneaux solaires détermine la puissance de votre système photovoltaïque.
Regarde aussi: Support de panneau solaire portable
4. Autres composants
a) Disjoncteurs : Également appelés disjoncteurs, ils protègent les systèmes électriques contre les surtensions et les surintensités. Un disjoncteur se déclenche automatiquement lorsque le courant dépasse une limite prédéterminée. Des disjoncteurs manuels sont également utilisés ; cependant, un disjoncteur automatique est préférable.
b) Combineurs : Ils combinent deux câbles ou plus pour former un seul câble de grande taille. Ils sont également équipés de fusibles de protection et tous les parcs solaires de moyenne et grande taille, ainsi que les installations industrielles, utilisent des combinateurs.
c) Déconnexions : Pour déconnecter manuellement un fil électrique, on utilise un sectionneur, semblable à une porte ou à un interrupteur. Il est généralement installé de chaque côté d'un onduleur et appelé sectionneur CC ou CA. Il est également utilisé lors de l'installation ou du remplacement d'onduleurs, car il assure également l'isolation électrique.
d) Compteurs : Il sert à mesurer la quantité d'énergie qui le traverse, et cette quantité calculée est utilisée par les fournisseurs d'énergie pour établir la facture. Pour un système photovoltaïque, on utilise un compteur électrique bidirectionnel spécial. Il mesure l'électricité transférée des deux côtés, c'est-à-dire l'électricité fournie par les fournisseurs d'énergie et l'énergie sortante des panneaux solaires du réseau.
e) Câblage : Ces câbles sont essentiels à l'alimentation électrique entre les différents composants du système. La taille et l'épaisseur des câbles sont déterminées par la quantité et le type d'énergie qu'ils transportent. De plus, les câbles exposés à la lumière directe du soleil doivent être protégés contre les UV, et une gaine métallique est nécessaire pour les câbles transportant du courant continu.
Regarde aussi: 5 méthodes de récupération de l'énergie solaire
Comment fonctionne un système solaire photovoltaïque ?
Parmi les différents types de systèmes solaires photovoltaïques, les principaux travaux du système solaire photovoltaïque comprennent produire de l'électricité à partir de l'énergie solaire. L'énergie du soleil sous forme de photons est captée par des cellules photovoltaïques et matériau semi-conducteur en 1 ou 2 couches, la cellule est généralement constituée de silicium.
La lumière absorbée fait vibrer les électrons, qui se déplacent librement pour générer du courant, autrement dit du courant continu. La quantité d'électricité produite dépend du rendement des panneaux solaires et de l'intensité lumineuse qu'ils reçoivent. Plus l'ensoleillement est intense, plus la production d'électricité est importante. Le rendement des cellules photovoltaïques est mesuré en kilowatts-crêtes (kWc). Vous avez maintenant compris le fonctionnement des systèmes solaires photovoltaïques. Découvrons maintenant leurs applications.
Regarde aussi: Panneau solaire monocristallin vs. polycristallin
Quelle est l’application du système solaire photovoltaïque ?
Il existe de nombreuses façons d’appliquer le système solaire photovoltaïque qui sont adoptées au niveau gouvernemental ainsi qu’au niveau individuel.
1. Construire: Cela inclut les applications résidentielles où un système de panneaux solaires est installé sur le toit ou au sol pour répondre aux besoins en électricité. De nos jours, les matériaux photovoltaïques sont également intégrés dans les structure d'un bâtiment comme les fenêtres, le revêtement ou les tuilesDe plus, les structures de stationnement et les auvents sont recouverts de panneaux solaires qui servent à la fois à l'ombrage et à l'alimentation électrique.
2. Militaire:Les soldats peuvent transporter des couches minces légères PV pour charger les équipements électroniques à la base ou sur le terrain. Ces panneaux sont flexibles, portables et robustes, résistants aux situations difficiles.
3. Emplacements éloignés:Les pays en développement peuvent utiliser Les systèmes photovoltaïques comme solution aux besoins en électricité Pour les maisons rurales, les villages, les usines de dessalement, les cliniques isolées et les plateformes pétrolières offshore. C'est plus économique et plus rapide que l'extension des lignes électriques.
4. Fermes solairesDes systèmes photovoltaïques répartis sur plusieurs hectares peuvent fournir un approvisionnement public à grande échelle. La production d'énergie peut varier de quelques dizaines de mégawatts à plus d'un gigawatt. Des panneaux photovoltaïques fixes ou à suivi du soleil sont utilisés pour alimenter les réseaux régionaux ou municipaux.
5. Espace:Les types de systèmes solaires photovoltaïques ont été source d'énergie principale pour les satellites artificiels en orbite autour de la TerreLa Station spatiale internationale et les rovers lunaires et martiens sont alimentés en énergie par des systèmes photovoltaïques à haut rendement. Ces systèmes sont et resteront un élément essentiel de l'exploration planétaire et spatiale.
6. Alimentation autonome: Ici, le terme « autonome » fait référence à l'utilisation de systèmes photovoltaïques dans un but spécifique et non pour alimenter plusieurs appareils en même temps. Le photovoltaïque peut outils électriques, compteurs et autres appareils Dans les zones reculées ou urbaines où les raccordements avec compteur sont rares. Il est également utilisé pour répondre aux besoins en électricité des téléphones d'urgence, de l'éclairage routier, des pompes d'irrigation, des émetteurs radio, des postes de garde à distance et des panneaux de signalisation temporaires, ainsi que pour diverses applications autonomes.
7. Transport:Les panneaux solaires peuvent être fixés sur voitures et bateaux Pour fournir une alimentation auxiliaire. Pour répondre aux besoins de charge des batteries embarquées, un système photovoltaïque léger peut être installé sur les toits ouvrants des automobiles.
Regarde aussi: Meilleure lampe de sécurité solaire avec détecteur de mouvement
Quels sont les avantages du système solaire photovoltaïque ?
Les avantages du système solaire photovoltaïque sont les suivants :
- Très fiable car les systèmes photovoltaïques peuvent résister à des conditions météorologiques difficiles.
- Indépendance de la production d’électricité et des fournisseurs de services publics.
- Peu d'entretien coût car l'autonettoyage est suffisant avec une inspection régulière et des réparations occasionnelles.
- Faible pollution sonore comme le seul bruit produit provient de l'onduleur, il est également minime.
- Persistant car panneau solaire le système dure au moins 20 ans, et la garantie du fabricant couvre les défauts pendant la même période.
- La supervision photovoltaïque peut être fait manuellement en ajoutant plus de modules pour augmenter l'efficacité et n'inclut pas de coûts élevés.
- Sécurité renforcée en termes de fonctionnement après l'installation.
- Zéro carburant consommation.
Regarde aussi: 4 avantages du chauffe-eau solaire
Quels sont les inconvénients du système solaire photovoltaïque ?
Les inconvénients du système solaire photovoltaïque sont les suivants :
- Cher démarrage en raison des coûts de production élevés conduisant à des panneaux solaires coûteux et à leur installation.
- Besoins de stockage excédentaires en termes de batteries de secours lequel, à son tour augmente l'empreinte carbone, la complexité et le coût global.
- Manque de connaissances parmi les gens concernant divers termes liés au système photovoltaïque.
- Les faible efficacité de certains panneaux nécessite l'installation de panneaux supplémentaires ou de panneaux coûteux avec une efficacité plus élevée.
- Instable car la production est largement affectée par les changements de météo, localisation et climat.
Ainsi, différents types de systèmes solaires photovoltaïques ont le même objectif : convertir la lumière du soleil en électricité. Cependant, leur installation diffère. Vous pouvez choisir le type de système qui vous convient en fonction de vos besoins en électricité et de votre budget. Vous pouvez choisir les composants d'un système solaire photovoltaïque après consultation du fournisseur afin de garantir la sécurité et la facilité d'utilisation après l'installation. Au fait, lequel préférez-vous ?
Recommandée: Connexion de panneaux solaires en série ou en parallèle
