Comment câbler des panneaux solaires en série ou en parallèle

Ce tutoriel contient des instructions étape par étape sur le câblage des panneaux solaires en série et en parallèle.

Vous y apprendrez :

• Comment câbler des panneaux solaires en série
• Comment câbler des panneaux solaires en parallèle
• Les différences entre le câblage en série et en parallèle
• Quand utiliser chaque type de câblage

Commençons.

Comment câbler des panneaux solaires en série

Pièces

• 2 panneaux solaires identiques

Outils

• Multimètre (facultatif)

Schéma de câblage des panneaux solaires en série

Remarques

• Il est recommandé d’utiliser des panneaux solaires identiques
• Si les panneaux solaires ne sont pas identiques, ils doivent avoir le même courant nominal.

Étape 1 : Identifiez les câbles positif et négatif des panneaux solaires.

Il existe deux façons d’identifier les câbles positifs et négatifs de vos panneaux solaires.

La plus simple est de regarder les câbles eux-mêmes et de voir s’ils sont déjà marqués. Par exemple, mes panneaux solaires avaient tous deux des étiquettes plus et moins attachées aux câbles positifs et négatifs.

Si les vôtres n’en ont pas, il se peut qu’il y ait aussi de petits signes plus et moins sur les connecteurs MC4 ou sur la boîte de jonction.

Si vos panneaux ne donnent aucune indication sur la nature des câbles, utilisez un multimètre pour mesurer la tension en circuit ouvert (Voc) de chaque panneau. Si la tension est positive, la sonde positive du multimètre touche le câble positif. Si la tension est négative, la sonde positive touche le câble négatif.

Conseil : si vous avez peur d’oublier quels câbles sont concernés, marquez le câble positif de chaque panneau avec du ruban adhésif.

Étape 2 : Placez les panneaux solaires face au sol

Placez-les face contre terre, sur une couverture ou une serviette pour protéger le verre du panneau.

Cela permet de faire deux choses :

1. Nous permettre d’accéder facilement aux câbles
2. Empêcher les panneaux solaires de produire de l’énergie pendant que nous travaillons avec eux.

Étape 3 : Connectez le câble positif du premier panneau solaire au câble négatif du second.

Cette étape ne prend que 10 secondes. Voici une vidéo qui vous montre comment le faire :

Et voilà !

Vos deux panneaux solaires sont maintenant câblés en série.

Si vous le souhaitez, vous pouvez confirmer qu’ils sont correctement câblés en série en sortant les panneaux et en utilisant un multimètre pour mesurer la tension en circuit ouvert de la chaîne. Elle doit être proche de la somme des tensions en circuit ouvert des deux panneaux.

Par exemple, chacun de mes panneaux a une tension en circuit ouvert de 22,6 V. La somme de ces tensions est de 45,2 V (22,6 + 22,6). Je m’attends donc à ce que la tension en circuit ouvert de la chaîne de deux panneaux soit proche de cette valeur.

En effet, lorsque j’ai mesuré la tension en circuit ouvert à l’extérieur, j’ai obtenu une valeur de 38,7 V (un peu faible car les panneaux étaient à l’ombre pour la prise de photos). Ce chiffre se situe dans la fourchette de 45,2 V. Je sais donc que mes deux panneaux sont correctement connectés en série.

Vous voulez connecter 3 panneaux solaires ou plus en série ?

C’est facile. Il suffit de connecter le câble positif du troisième panneau solaire au câble négatif de votre chaîne de 2 panneaux. Vous pouvez relier autant de panneaux que vous le souhaitez de cette manière.

Étape 4 : Connectez les panneaux solaires au régulateur de charge solaire.

Connectez le contrôleur de charge à la batterie, si ce n’est pas déjà fait.

Ensuite, connectez les panneaux solaires au contrôleur de charge comme d’habitude.

Remarque : Avant de le faire, assurez-vous que la tension PV maximale de votre régulateur de charge est supérieure à la tension maximale en circuit ouvert de votre chaîne de panneaux solaires.

Placez les panneaux solaires à l’extérieur, en plein soleil, et ils commenceront à produire de l’énergie solaire.

Si votre contrôleur de charge affiche les spécifications du système, vous pouvez localiser la tension PV et confirmer qu’elle est conforme aux attentes. Comme les panneaux sont maintenant connectés au régulateur de charge, vous ne regardez plus la tension du circuit ouvert, mais la tension de puissance maximale (Vmp ou Vmpp).

Par exemple, la tension de puissance maximale pour chacun de mes panneaux est de 18,5 V. Comme ils sont connectés en série, la tension de puissance maximale de la chaîne sera la somme de leurs deux tensions : 37 V (18.5 + 18.5). Mon régulateur de charge m’a indiqué que la tension PV était de 34,7 V, ce qui est proche de 37 V. Les panneaux fonctionnent donc comme prévu.

C’est fait !

Comment câbler des panneaux solaires en parallèle

Pièces

• 2 panneaux solaires identiques
• 1 paire de connecteurs de dérivation en Y
• Fusibles MC4 en ligne (si nécessaire)

Outils

• Multimètre (en option)

Schéma de câblage parallèle des panneaux solaires

Remarques

• Vous devrez peut-être connecter des fusibles MC4 en ligne entre les câbles positifs des panneaux solaires et le connecteur de dérivation. Voici une bonne vidéo vous montrant quand vous devez placer des fusibles sur votre panneau solaire.
• Il est recommandé d’utiliser des panneaux solaires identiques
• Si les panneaux solaires ne sont pas identiques, ils doivent avoir la même tension nominale.

Étape 1 : Identifiez les câbles positif et négatif des panneaux solaires.

Une fois de plus, le moyen le plus simple est de rechercher les signes plus et moins sur les câbles, les connecteurs MC4 ou la boîte de jonction. Si cela ne fonctionne pas, utilisez un multimètre comme décrit ci-dessus.

Étape 2 : Placez les panneaux solaires face au sol

Placez-les face vers le bas sur le sol, sur une couverture ou une serviette pour protéger le verre du panneau.

Étape 3 : Raccordez les câbles aux connecteurs de dérivation en Y

Voici les connecteurs de dérivation en Y :

Ils sont utilisés pour câbler 2 panneaux solaires en parallèle. Vous devez vous en procurer une paire pour réaliser ces étapes.

Connectez les 2 câbles positifs des panneaux solaires au connecteur en Y compatible. Il s’agira probablement du connecteur FFM. (FFM signifie  » female, female, male « , c’est-à-dire le connecteur en Y avec 2 connecteurs MC4 femelles et 1 connecteur MC4 mâle).

Connectez ensuite les 2 câbles négatifs du panneau solaire à l’autre connecteur en Y. Il s’agira probablement du connecteur MMF.

Remarque : si vous utilisez des fusibles en ligne MC4, connectez-les entre chaque câble positif et le connecteur en Y.

C’est fait ! Les 2 panneaux solaires sont maintenant câblés en parallèle.

Vous avez besoin de connecter plus de 2 panneaux solaires en parallèle ? C’est simple, il suffit de trouver la bonne taille de connecteur de dérivation.

Par exemple, pour câbler 3 panneaux solaires en parallèle, utilisez une paire de connecteurs de dérivation de 3 à 1.

Et si vous connectez 4 panneaux solaires en parallèle, utilisez des connecteurs de dérivation de 4 à 1.

Remarque : lors du câblage de panneaux solaires en série, je vous ai montré comment confirmer qu’ils étaient correctement câblés en vérifiant la tension en circuit ouvert de la chaîne de 2 panneaux à l’aide d’un multimètre. Techniquement, vous pourriez vérifier que vos panneaux sont correctement connectés en parallèle en mesurant le courant de court-circuit (Isc) de la chaîne. MAIS, de nombreux multimètres ont une limite de courant de 10 ampères et, dans de nombreux cas, deux panneaux solaires câblés en parallèle ont un courant de court-circuit combiné qui est supérieur à 10 ampères.

Étape 4 : Connectez les panneaux solaires au régulateur de charge solaire

Connectez le contrôleur de charge à la batterie, si ce n’est pas déjà fait.

Connectez les panneaux solaires au contrôleur de charge comme d’habitude.

Remarque : Avant de le faire, assurez-vous que le courant de charge maximal prévu entre votre contrôleur et votre batterie ne dépasse pas le courant nominal de votre câblage, de vos fusibles et de votre contrôleur de charge. Vérifiez également que ce chiffre ne dépasse pas le courant de charge maximal recommandé pour votre batterie.

Si vous voulez vous assurer que tout est câblé et fonctionne correctement :

Attendez que les panneaux soient en plein soleil, puis repérez le courant PV sur votre contrôleur de charge (s’il l’affiche) et confirmez qu’il est conforme aux prévisions. Comme les panneaux sont connectés au régulateur de charge, nous regardons maintenant le courant de puissance maximale (Imp ou Impp) au lieu du courant de court-circuit.

Par exemple, le courant de puissance maximale de chacun de mes panneaux est de 5,41 A. Comme ils sont connectés en parallèle, le courant de puissance maximale de la matrice sera la somme de leurs deux courants : 10.82 A (5.41 + 5.41). Pendant un moment de plein soleil, mon régulateur de charge m’a indiqué que le courant PV était de 8,51 A. Les panneaux solaires produisent généralement entre 70 et 80 % de leur puissance nominale, et 8,51 A représente environ 80 % de 10,82 A. Les panneaux produisent donc la quantité d’énergie attendue.

C’est fait !

Câblage des panneaux solaires en série ou en parallèle : Quelle est la différence ?

Lecâblage des panneaux solaires en série additionne les tensions, mais le courant reste le même.

Le câblage despanneaux solaires en parallèle additionne les courants, mais la tension reste la même.

Exemple

Par exemple, disons que vous avez deux panneaux solaires de 12 volts et 100 watts qui produisent chacun 8 ampères. S’ils sont câblés en série, la chaîne de deux panneaux aura une tension de 24 volts et un courant de 8 ampères. Si elle est câblée en parallèle, la chaîne de 2 panneaux aura une tension de 12 volts et un courant de 16 ampères.

Que vous câbliez les panneaux de 100 watts en série ou en parallèle, la chaîne de deux panneaux produira une puissance maximale de 200 watts.

Quand faut-il câbler les panneaux solaires en série et en parallèle ?

Série

Avantages

• Aucune pièce ou équipement supplémentaire n’est nécessaire
• Le courant (ampérage) reste faible – vous pouvez utiliser des fils de plus petit calibre et économiser de l’argent.
• Les strings en série fonctionnent mieux en début et en fin de journée.

Inconvénients

• Ne fonctionne pas bien à l’ombre – lorsqu’un seul panneau d’une configuration en série est à l’ombre, la puissance de sortie de l’ensemble du réseau diminue.

Quand l’utiliser

• Vos panneaux solaires passeront la plupart de leur temps à l’ombre.
• Vous voulez économiser sur les coûts de câblage et d’équipement – l’équipement avec des courants nominaux plus faibles est moins coûteux.
• Vous utilisez un contrôleur de charge MPPT – les contrôleurs de charge PWM sont beaucoup moins efficaces que les MPPT lorsque la tension du panneau solaire est beaucoup plus élevée que la tension du banc de batteries.

La plupart du temps, je préfère câbler les panneaux solaires en série. C’est facile à faire, ne nécessite pas d’équipement supplémentaire et vous permet d’économiser sur les coûts de câblage. La principale chose que vous devez prendre en compte est la tension PV maximale de votre contrôleur de charge. Assurez-vous que la tension maximale attendue de la chaîne en série ne dépasse pas ce chiffre.

Parallèle

Avantages

• Fonctionne bien à l’ombre – lorsqu’un panneau dans une configuration parallèle est à l’ombre, les autres panneaux continuent à produire de l’énergie comme prévu.

Inconvénients

• Nécessite des connecteurs de dérivation
• Il peut être nécessaire de fusionner les panneaux solaires
• Augmente le courant – vous devez acheter des fils plus épais et plus chers, ainsi que des équipements avec un courant nominal plus élevé.
• Ne fonctionne pas aussi bien en début ou en fin de journée.

Quand l’utiliser

• Vos panneaux solaires passent la plupart du temps dans des conditions de lumière mixte.
• Vous utilisez un régulateur de charge PWM moins cher. Les régulateurs PWM réduisent la tension du PV pour qu’elle corresponde à celle de la batterie, et sont donc mieux utilisés lorsque ces deux tensions sont similaires.

Le câblage des panneaux en parallèle nécessite un peu plus de précautions. Lorsque je le fais, je calcule le courant de charge maximal que mon régulateur de charge doit fournir et je m’assure que tout mon câblage et mon équipement sont conçus pour ce niveau de courant. Je m’assure également que je ne dépasse pas le courant de charge maximal recommandé pour ma batterie. Cela peut réduire sa durée de vie.

Aujourd’hui, je n’utilise vraiment les connexions parallèles que lorsque je connecte un couple de panneaux solaires de 100 watts ou moins à un régulateur de charge PWM tel que le Renogy Wanderer 30A. Avec un panneau solaire de cette taille, l’ampérage maximal est encore relativement faible, et je n’aurai probablement pas besoin d’acheter un nouvel équipement pour l’augmentation du courant.

En résumé

Il est facile de câbler des panneaux solaires en série et en parallèle. Le plus difficile est de savoir quand utiliser chacune de ces configurations.

Le câblage en série est ma méthode préférée car elle me permet d’économiser sur le câblage et je n’ai pas besoin d’acheter d’équipement supplémentaire. Si vous utilisez un contrôleur de charge MPPT, c’est la méthode que je recommande.

Le câblage en parallèle peut être plus coûteux car vous devez acheter des connecteurs de dérivation, au minimum. Dans certains cas, vous devrez également acheter des fusibles MC4 en ligne, des fils plus épais et des équipements avec des courants nominaux plus élevés. Je ne l’utilise pratiquement que lorsque j’utilise des panneaux solaires de 100 watts ou moins avec un régulateur de charge PWM. J’ai constaté que dans ces situations, j’ai rarement besoin d’améliorer mon équipement.

Pour des panneaux solaires plus grands, la meilleure option est généralement de combiner le câblage en série et en parallèle dans une configuration série-parallèle.