Tout comprendre sur les appareils qui composent le système photovoltaïque

Image par Alex Csiki de Pixabay

Avez-vous pensé à un moyen plus durable d'obtenir de l'énergie? L'une des sources alternatives et renouvelables qui se développe et gagne de plus en plus d'espace parmi les Brésiliens est le solaire. Le Brésil est un excellent marché pour le secteur de l'énergie, car le rayonnement solaire moyen à la surface du pays peut atteindre 2300 kilowattheures par mètre carré (kWh / m²), selon l'Atlas Solarimétrique de Cepel.

Malgré quelques incitations à l'utilisation de ce type d'énergies renouvelables (importantes car elles permettent de réduire les inquiétudes par rapport aux réservoirs des centrales hydroélectriques, qui ces dernières années ont souffert du manque de pluie et de l'excès de soleil), elles peuvent encore être observées des doutes chez les consommateurs et intéressés à appliquer ce système chez eux ou dans leurs entreprises. Comment ça marche? Combien coûte l'installation? Le rendement financier est-il avantageux? Où acheter? Les questions sont nombreuses. Eh bien, passons aux réponses!

Un système d'énergie solaire photovoltaïque (également appelé «système d'énergie solaire» ou encore «système photovoltaïque») est un modèle dans lequel les composants de votre kit d'énergie solaire fonctionnent afin de capter l'énergie solaire et de la convertir en électricité. L'énergie produite peut ensuite être utilisée pour alimenter le réseau électrique à grande échelle, comme dans les centrales solaires (secteur de l'énergie commerciale), mais elle peut également être produite à des échelles résidentielles plus petites (énergie solaire à usage domestique). En plus du système solaire de production d'électricité, il y a aussi celui de l'énergie thermique, qui vise à utiliser le rayonnement solaire pour chauffer l'eau.

Le kit d'énergie solaire photovoltaïque comporte généralement des composants de base, regroupés en trois blocs différents: le bloc générateur, le bloc de conditionnement de puissance et le bloc de stockage. Chaque groupe est composé de composants avec des fonctions spécifiques.

Bloc générateur: panneaux solaires; câbles; structure de support.
Bloc de conditionnement de puissance: onduleurs; contrôleurs de charge.
Bloc de stockage: batteries.

Bloc générateur

Panneaux solaires

Ils sont considérés comme le cœur du système photovoltaïque et sont responsables de la conversion de l'énergie solaire en électricité. Les panneaux fonctionnent de manière simple: un panneau solaire est formé par un ensemble de cellules photovoltaïques qui ont des électrons (particules chargées négativement qui tournent autour des noyaux d'atomes) et ceux-ci, à leur tour, lorsqu'ils sont frappés par le rayonnement solaire, se déplacent. générer un courant électrique. Ainsi, les panneaux nécessitent un entretien minimal, dépendant principalement d'un bon nettoyage pour assurer leur fonctionnement à son plein potentiel. Habituellement, les pluies sont suffisantes pour éliminer les feuilles, la poussière et autres débris, mais il est bon de garder une routine de contrôle. Il est important de se souvenir de l'utilisation de gants en caoutchouc et de la vérification des fils lâches ou oxydés pour éviter les accidents. Dans la plupart,un chiffon humide et un détergent neutre nettoieront le composant.

Les dimensions et le nombre de panneaux requis dépendront de la surface disponible, du lieu d'installation et de la demande énergétique de la résidence. Pour les systèmes domestiques, l'endroit le plus approprié est le toit ( sur le toit ), car c'est là que le soleil brille le plus et il y a moins de risque d'interférence d'ombres. Les panneaux solaires, qui ont une durée de vie moyenne de 25 ans, peuvent être de trois modèles différents: monocristallin, polycristallin et à couche mince. Chacun d'eux a un prix, une composition et une efficacité différents. Pour en savoir plus, accédez à l'article "Panneaux solaires photovoltaïques: convertir la lumière du soleil en énergie électrique".

Structures de soutien

Les structures de support sont ces matériaux conçus pour soutenir et soutenir littéralement les panneaux solaires. Le choix du type de structure de support doit prendre en compte le type de panneau solaire à installer, l'inclinaison requise pour celui-ci, l'emplacement d'installation et le matériau à partir duquel il est formé.

Par conséquent, de la même manière que dans les panneaux, ces structures ont des modèles différents, qui sont applicables à différents endroits et situations et ont des prix, des tailles et des rendements différents. Certains de ces modèles sont ceux à structure métallique à inclinaison fixe; ceux avec une structure fixe avec un angle d'inclinaison réglable, et des trackers (suiveurs, en traduction gratuite de l'anglais). N'oubliez pas que le plus cher n'est pas toujours le meilleur pour vous. Il est conseillé de vérifier les fonctions et les exigences de chacun pour mieux choisir le modèle pour votre maison ou votre entreprise. Pour en savoir plus, cliquez ici.

Câbles

Le câblage est ce qui relie les autres composants du système et favorise le flux d'énergie entre eux. Encore une fois, les types de câbles à utiliser dépendront du type de panneau choisi pour le système et de la distance entre les composants (car il y a une distance maximale autorisée entre deux points à connecter).

Certains modèles de câbles à utiliser dans le système photovoltaïque sont ceux de module ou de rangée, qui garantissent une protection contre les pannes et les courts-circuits; les câbles CC principaux, qui connectent le générateur et l'onduleur, et les câbles de dérivation CA, qui connectent l'onduleur au réseau de réception.

Tous les conducteurs doivent être en cuivre, avec une isolation thermoplastique. En savoir plus ici.

Bloc de conditionnement de puissance

Onduleurs

Considérés comme le «cerveau» du système photovoltaïque, les onduleurs peuvent charger des batteries s'ils sont associés à un générateur, mais leur fonction principale est de transformer le courant continu (DC) en courant alternatif (AC), en ajustant la tension du courant selon les besoins . Mais quelle est l'importance de cette transformation?

Les panneaux solaires alimentent le système sous forme de courant continu, dans lequel les batteries le reçoivent et l'alimentent également. Malgré cela, la plupart des appareils électroniques utilisent de l'énergie sous forme de courant alternatif, et pour cette raison, il est nécessaire d'utiliser des onduleurs.

Si vous voulez en savoir un peu plus sur ce que sont les courants continus et alternatifs et sur le fonctionnement d'un onduleur dans le système photovoltaïque, cliquez ici.

Contrôleurs de charge

Le contrôleur de charge est le composant responsable de la protection des batteries. Il contrôle le processus de chargement et de déchargement, prolongeant ainsi leur durée de vie utile et assurant une plus grande efficacité dans le stockage de l'énergie produite.

Il fonctionne de telle sorte que, grâce à des mesures de tension de la batterie (pour vérifier à quel point elle est pleine ou vide), elle contrôle l'intensité du courant qui y circule. Ainsi, lorsque la batterie approche de sa charge maximale, le contrôleur réduit l'intensité du courant. En plus de permettre à la batterie de se charger complètement, le contrôleur empêche également sa décharge à des niveaux dangereux, ce qui pourrait endommager son intégrité.

Certaines caractéristiques principales des contrôleurs de charge sont:

Protection contre le courant inverse;
Contrôle de décharge;
Surveillance du système;
Protection contre les surintensités;
Options de montage;
Compensation de température.

En savoir plus en cliquant ici.

Bloc de stockage

Batteries

Enfin, les batteries, qui sont considérées comme les poumons du système photovoltaïque, fonctionnent pour garantir l'approvisionnement en énergie du système lorsqu'il y a peu ou pas d'énergie solaire (comme par temps nuageux ou la nuit).

Tous les systèmes photovoltaïques ne nécessitent pas de batteries. Bien sûr, n'importe qui aura besoin d'une source d'énergie alternative pendant les périodes sans lumière du soleil, mais les piles ne sont pas la seule option. Ils seront utilisés comme source alternative pour les systèmes qui ne sont pas connectés au réseau ( hors réseau ), mais pour ceux qui sont connectés au réseau électrique ( on-grid ), ils répondront à la demande les jours nuageux.

Il existe plusieurs types de batteries et toutes ne peuvent pas être utilisées dans le système photovoltaïque (comme par exemple les batteries de voiture). Parmi ceux autorisés, il existe différentes précautions et applications pour chacun, en plus des prix différents et de la durée de vie utile entre eux.

En savoir plus sur les batteries du système photovoltaïque.
en savoir plus sur l'installation du système photovoltaïque dans votre maison.

En plus que l'énergie photovoltaïque soit considérée comme propre car elle ne génère pas de déchets au-delà des plaques et ne cause pas de dommages à l'environnement, c'est l'une des ressources renouvelables les plus prometteuses au Brésil et dans le monde, car elle entraîne des impacts environnementaux minimes et réduit l'empreinte carbone des consommateurs. - ils minimiseront leurs émissions en choisissant un moyen d'obtenir une énergie à faible potentiel nocif.

Le retour sur investissement dans le système photovoltaïque est variable et dépend de la quantité d'énergie dont la propriété a besoin. Malgré cela, l'avantage du système domestique est l'économie: une fois ce délai de retour atteint, la facture énergétique n'aura plus à être payée. L'énergie du soleil qui se transforme en électricité «gratuite»! Vous économiserez, et un bon argent peut finir par servir à économiser au lieu d'être dépensé sans apporter de nombreux avantages.

N'oubliez pas de vous assurer que les composants utilisés sont certifiés par l'Institut national de métrologie, de qualité et de technologie (Inmetro), qui a réalisé la mise en œuvre de l'ordonnance n ° 357 en 2014, dans le but d'établir des règles pour les équipements de production Photovoltaïque.

Malheureusement, il existe encore peu d'incitations et de lignes de financement pour ce type d'énergie au Brésil, qui sont encore difficiles d'accès et peu applicables. On s'attend à ce qu'avec l'augmentation de la consommation des systèmes d'énergie photovoltaïque, de nouvelles incitations apparaissent, plus applicables et accessibles aux logements communs.