Comment combiner les chaînes PV et quand est-ce efficace ?

Combiner efficacement les chaînes

Selon les exigences de protection contre la foudre ou les conditions d'installation, il peut être nécessaire d'installer un GAK (voir à ce sujet la fiche d'information "Comment protéger mon installation PV contre la foudre ?) Les GAK qui peuvent être installés à proximité des modules PV ou à l'entrée du bâtiment afin de combiner les chaînes de manière précoce sont particulièrement appréciés. L'avantage réside ici dans la réduction des frais d'installation et dans l'économie de câblage.

Un exemple : il y a un bâtiment avec des modules PV sur les côtés est et ouest du toit. Au sous-sol se trouve un onduleur string avec 2 MPPT. Pour économiser des câbles, l'installateur monte une boîte de jonction de générateur dans le grenier. Il combine deux strings PV (avec +/-) du côté est et deux strings PV (avec +/-) du côté ouest. Il économise ainsi 40 mètres de câble au total ainsi que le temps d'installation correspondant.

Remarque importante : lors de la conception des strings avec un GAK, les mêmes règles s'appliquent que pour la conception des strings pour l'onduleur. C'est-àdire que la tension du premier et du deuxième string (même MPP) doit être la même dans la mesure du possible. Il est toujours important que la tension de démarrage de l'onduleur soit atteinte.

Sections de câble pour strings combinés

Une question se pose pour cette configuration : quelles sont les sections de câble nécessaires pour les strings combinés ? S'agit-il de 4 mm² ou plus ? La réponse se trouve dans le tableau suivant, tiré de la norme EN 50618:2014 :

Cela signifie qu'un câble de 4 mm² peut être utilisé pour une combinaison de deux ou trois strings PV (chacun avec 15A maximum). Pour éviter les pertes de puissance, il est recommandé d'utiliser une section plus importante en fonction de la longueur du câble. Il existe à cet effet quelques outils en ligne gratuits basés sur le web.

Relier les strings combinés à l'onduleur

Il reste une dernière question : L'onduleur string peut-il traiter les strings combinés à l'entrée ? Celle-ci dépend fortement des données techniques figurant dans la fiche technique de l'onduleur. Supposons qu'il s'agisse d'un onduleur avec 24A par entrée. Si deux strings de 15A chacun sont combinés, un courant de 30A est appliqué à l'entrée de l'onduleur. Ce courant est donc plus élevé que celui indiqué dans la fiche technique.

Il existe une solution technique simple pour ce cas. Il est possible d'utiliser ce que l'on appelle des câbles en Y ou des connecteurs en Y pour découpler les deux strings. Le courant est réparti de manière égale sur les connexions en Y ou sur les deux entrées de l'onduleur, en fonction de ses propriétés physiques. Dans l'exemple ci-dessus, cela signifie que les 30A se répartissent à nouveau sur 2x 15A. Ainsi, le courant par entrée de l'onduleur ne dépasse pas 15 A et est bien inférieur aux 24 A indiqués sur la fiche technique.

Un exemple : l'interaction des différents composants doit être illustrée à l'aide du schéma de raccordement suivant. Deux strings par MPP sont introduits dans le PV Next GAK (variante 2737600000). Un string en faisceau est ensuite acheminé vers l'onduleur. Avant l'onduleur, le string en faisceau est raccordé à un câble en Y de Weidmüller (numéros de commande : 2877850000, 2877860000) et le courant est ainsi réparti uniformément sur les deux entrées dans le Huawei SUN2000-30KTL-M3. Pour des raisons d'illustration, seules les connexions positives ont été représentées ici.

Cette variante d'installation permet d'économiser huit câbles grâce au regroupement précoce des strings dans le GAK. Dans un immeuble de bureaux par exemple, cela représente environ 160 m de câbles en moins. De plus, seuls les huit câbles en Y doivent être achetés. Au final, cela permet d'économiser du temps, de la place et du matériel.

Avantages des produits Weidmüller

PV Next est un portefeuille global de boîtes collectrices et d'interrupteurs pompiers de la maison Weidmüller. Ces produits sont basés sur un concept de circuits imprimés modulaires. En particulier, Weidmüller propose toujours les boîtes de jonction de générateur PV Next avec la possibilité de combiner deux strings PV en un seul.