Chaînes et MPPT (conception de champ PV) expliqués simplement

Strings et MPPT (conception de champ PV) expliqué simplement

Nous allons concevoir le champ solaire de manière simple pour que vous ne dépassiez pas la tension, vous ne manquiez pas d'ampères et que votre onduleur/régulateur puisse fonctionner confortablement dans sa « zone optimale » (fenêtre MPPT = plage où il délivre le maximum).

Traduction rapide des sigles (en 1 phrase) :

• Voc : tension du panneau "à vide" (sans charge). Augmente avec le froid.
• Vmp : tension lorsque le panneau délivre sa puissance. Diminue avec la chaleur.
• Isc : courant "maximal" en court-circuit. Sert à vérifier les limites.
• NOCT : température typique du panneau au soleil. Aide à estimer la chaleur réelle.
• Coef. température : combien Voc/Vmp change par degré (environ 0,3%/°C).

À quoi cela sert

• Éviter les mauvaises surprises les matins froids (le Voc augmente et vous pouvez dépasser la limite).
• Ne pas "étouffer" le MPPT par un excès de Isc lorsque vous mettez des panneaux en parallèle.
• Garantir qu'en été il y ait suffisamment de Vmp pour que l'appareil démarre.
• Les mêmes principes s'appliquent pour isolé (régulateur) et autoconsommation/hybride (onduleur).
• Laisser des marges réalistes : mieux vaut être "large" que juste à la limite.

Ce que vous devez vérifier dans les fiches techniques

Du panneau : Voc, Vmp, Isc, coef. temp. de Voc et Vmp, et NOCT.
De l'appareil : Vdc max, plage MPPT (min–max) et intensités maximales par entrée/MPPT.

Combien de panneaux en série (sans formules compliquées)

Idée : par temps froid, le Voc du panneau augmente. Il faut vérifier que Nombre de panneaux × Voc à froid ne dépasse pas la Vdc max de l'appareil.

1. Notez la Vdc max de l'onduleur/régulateur (ex. : 600 V, 1000 V).
2. Prenez le Voc du panneau et votre température minimale typique.
3. Règle rapide : pour chaque 10 °C en dessous de 25 °C, le Voc augmente de ≈3%.
4. Divisez la Vdc max par ce Voc "à froid" et arrondissez vers le bas. C'est votre maximum en série.

Multiplicateurs rapides (Voc froid ≈ Voc × …) :
−10 °C : ×1,03 · −20 °C : ×1,06 · −30 °C : ×1,09 · −40 °C : ×1,12

Exemple : Vdc max 600 V, Voc 49,5 V, T_min = −5 °C (30 °C plus froid que 25).
Voc « froid » ≈ 49,5 × 1,09 = 53,9 V → 600 / 53,9 = 11,1 → 11 en série (si vous êtes juste, retirez 1 pour la marge).

Est-ce que cela rentre dans la fenêtre MPPT en été ?

Idée : avec la chaleur, le Vmp du panneau diminue. Il faut vérifier que nombre de panneaux × Vmp en chaleur reste dans la plage MPPT.

1. Consultez la fenêtre MPPT (ex. : 120–580 V).
2. Si vous ne voulez pas de complications : T_panneau ≈ T_ambiante + 25 °C en plein soleil.
3. Règle rapide : pour chaque 10 °C au-dessus de 25 °C, le Vmp baisse d'environ 3 %.
4. Multipliez le Vmp « chaud » × nombre en série et vérifiez que cela se situe entre MPPT min et max.

Exemple court : Vmp 41,5 V ; jour chaud 40 °C → panneau ≈ 65 °C (40 °C de plus que 25) → baisse ≈12 % → Vmp « chaud » ≈ 36,5 V.
Avec 11 en série → ≈402 V → dans la plage 120–580 V ✔.

Parallèles : ne pas dépasser le courant

En parallèle, la tension ne monte pas, le courant augmente. On vérifie avec Isc (pas avec Imp).

1. Notez l'Isc du panneau (ex. : 13,2 A).
2. Comptez combien de chaînes en parallèle vont à la même entrée/MPPT.
3. Somme Isc : Isc_total = Isc × nombre de chaînes.
4. Vérifiez que Isc_total ne dépasse pas la limite par entrée et/ou par MPPT indiquée sur la fiche.

Mini exemple : Isc panneau 13,2 A ; limite MPPT 30 A et 2 entrées de 18 A chacune.
2 chaînes : par entrée 13,2 ≤ 18 ✔ ; total 26,4 ≤ 30 ✔ → OK.
3 strings : total 39,6 > 30 ✘ → répartissez sur un autre MPPT ou changez d'appareil.

Température : deux rappels faciles

• Froid → Voc augmente → attention au Vdc max de l'appareil.
• Chaleur → Vmp baisse → surveillez le MPPT min pour qu'il « accroche ».

Estimation rapide de la température du panneau :
Sans complication : T_panneau ≈ T_amb + 25 °C.
Plus précis avec NOCT : T_panneau ≈ T_amb + (NOCT − 20) (à 800 W/m²).

Oversizing (DC/AC) sans crainte

Il est normal que la puissance des panneaux soit un peu supérieure à celle de l'onduleur (1,1–1,3). Respectez uniquement Vdc et courants. Prévoyez des pertes globales du système de 15–20% pour des estimations rapides.

Exemples pratiques courts

Isolé (régulateur 250 V / MPPT 60–230 V / 60 A)

Avec le panneau d'exemple : à froid 4 en série max ; en chaleur Vmp_string ≈ 146 V (à l'intérieur). Avec 60 A de MPPT et Isc 13,2 A → jusqu'à 4 parallèles (≈52,8 A) ✔.

Autoconsommation (onduleur 600 V / MPPT 120–580 V / Isc entrée 30 A)

Max 11 en série. Avec 2 strings en parallèle → Isc total ≈ 26,4 A (≤30 A) ✔.

Pompage solaire (contrôleur dédié)

Le manuel demande puissance et tension. Ajustez le Nº en série pour ne pas dépasser le Vdc max et pour que le Vmp en chaleur dépasse son démarrage minimum. Dans de nombreux cas, les parallèles ne sont pas utilisés.

Checklist rapide (marque ✔/✘)

Erreurs typiques (et comment les éviter)

• Calculer uniquement avec les données du catalogue (25 °C) → Incluez froid/chaud.
• Atteindre la limite de Vdc → Laissez une marge (retirez 1 panneau si vous êtes juste).
• Additionner Imp au lieu de Isc pour les limites → Utilisez Isc.
• Mélanger différents modules sur le même MPPT → Évitez-le.
• Oublier le MPPT minimum en été → l'onduleur peut ne pas démarrer correctement.

FAQs

Puis-je connecter plusieurs strings sur un MPPT ? Oui, si la somme des Isc respecte les limites (par entrée et par MPPT si applicable).

Quelle température minimale utiliser ? Une minimale raisonnable pour votre région (il vaut mieux être prudent).

Est-ce valable pour les installations isolées et l'autoconsommation ? Oui : mêmes vérifications de Vdc, fenêtre MPPT et Isc.

L'oversizing endommage-t-il l'onduleur ? Non, si vous respectez les tensions et courants ; l'onduleur limite les pics.

Qu'est-ce que le NOCT exactement ? Une référence pour estimer la T réelle du panneau au soleil.

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