Branchement des panneaux solaires : faut-il privilégier une installation en série ou en parallèle ?

Pour votre installation de panneau solaire, vous pouvez choisir de brancher vos panneaux solaires en série ou bien en parallèle. Ces deux types de montage ont un impact direct sur la puissance, la tension, et l’efficacité globale de vos panneaux photovoltaïques. Alors, faut-il privilégier le branchement en série, qui permet d’augmenter la tension de l’installation tout en maintenant un courant constant, ou bien opter pour un branchement en parallèle, idéal pour garder une tension stable et augmenter le courant de votre kit solaire ?

Découvrez dans cet article les avantages et inconvénients de ces deux types de montage pour faire le meilleur choix du panneau solaire en fonction de vos besoins en autoconsommation et du lieu d’installation de vos panneaux solaires. Un bon choix dépend aussi de la compatibilité avec votre réseau, qui doit être adapté au mode de connexion sélectionné.

Que vous choisissiez une connexion en série ou en parallèle, l’optimisation de vos panneaux solaires joue un rôle crucial dans la production d’énergie. Si vous recherchez une installation simple et rapide, certains kits solaires “plug & play” permettent une mise en service immédiate sans configuration complexe. Les modèles équipés de micro-onduleurs offrent également un meilleur rendement, notamment en cas d’ombrage partiel. Un régulateur bien ajusté permet d’assurer une gestion efficace de l’énergie produite.

De plus, une prise de courant adaptée permet d’optimiser le transfert d’énergie vers vos appareils électriques. L’installation des panneaux au sol peut aussi être une alternative intéressante, Si vous envisagez d’installer un hangar photovoltaïque pour maximiser votre espace agricole ou industriel, découvrez ce guide complet sur les hangars photovoltaïques pour approfondir le sujet.

Branchement des panneaux solaires : la tension / le courant ?

La tension : l’énergie en mouvement

La tension, exprimée en Volt (V), correspond à la force qui pousse les électrons à se déplacer dans un circuit électrique. Elle reflète la différence de potentiel électrique entre deux points du circuit. Pour mieux comprendre, on peut la comparer à la pression de l’eau dans un tuyau : une tension élevée équivaut à une forte pression qui propulse les électrons (ou l’eau) avec intensité.

Dans un système photovoltaïque, un voltage plus élevée est particulièrement avantageuse pour réduire les pertes d’énergie lors de la transmission sur de longues distances. Elle facilite aussi l’intégration au réseau, assurant ainsi une meilleure compatibilité avec l’installation existante. Cela permet de maintenir une efficacité optimale, même dans des installations solaires étendues.

Le courant : l’intensité électrique

Le courant, quant à lui, est mesuré en Ampère (A) et représente le flux d’électrons circulant dans un circuit. C’est l’équivalent du débit d’eau dans un tuyau : plus le courant est élevé, plus une grande quantité d’électrons (ou d’eau) traverse le circuit en un temps donné.

Dans un système photovoltaïque, le courant est un facteur clé puisqu’il détermine la quantité d’électricité produite par les panneaux solaires. Ainsi, un courant élevé correspond à une production d’énergie plus importante. Un régulateur de qualité permet de stabiliser ce courant, évitant ainsi des fluctuations qui pourraient affecter le bon fonctionnement des appareils connectés. Une bonne prise électrique garantit également un transfert d’énergie optimal sans perte.

En résumé

• Tension en Volt (V) : elle symbolise la force motrice qui pousse les électrons dans le circuit. Une tension accrue est idéale pour limiter les pertes sur des longues distances.
• Courant en Ampère (A) : il représente la quantité d’électricité circulant dans le système. Plus le courant est important, plus la production d’énergie est élevée.

Ces deux notions sont essentielles pour comprendre et optimiser le fonctionnement des panneaux solaires, chaque configuration nécessitant un équilibre entre tension et courant selon les besoins spécifiques de l’installation.

Comprendre le branchement de panneau solaire en série

En série, les panneaux solaires photovoltaïques sont une configuration où les panneaux du kit sont connectés les uns à la suite des autres, de leur borne positive à leur borne négative. Cette méthode crée un circuit unique où le courant électrique circule de manière séquentielle à travers chaque panneau photovoltaïque.

Avantages d’une tension cumulée

Dans une telle configuration, elle est élevée, car elle représente la somme des tensions de chaque panneau solaire, tandis que l’intensité (ampérage) reste la même que celle d’un seul module. Ce type de branchement est souvent privilégié lorsque l’installation doit être raccordée à un réseau existant qui exige une tension plus élevée. Cela peut être particulièrement avantageux pour les installations destinées à une forte consommation, comme les bâtiments industriels ou les exploitations agricoles.

Adaptabilité et optimisation du circuit

Le montage des panneaux en série est particulièrement adapté aux systèmes nécessitant une tension élevée, comme c’est le cas lors d’une installation photovoltaïque de grande envergure ou pour les centrales solaires. Un régulateur adapté est alors essentiel pour éviter tout risque de surcharge et garantir la sécurité du circuit. Pour ceux qui recherchent une installation rapide et accessible, il existe aussi des solutions plug & play permettant une mise en service simplifiée, sans nécessiter de compétences avancées en électricité. Certains modèles avec micro-onduleurs peuvent également améliorer les performances en minimisant les pertes liées aux variations d’ensoleillement.

Sécurisation et installation au sol

Enfin, il est important de prévoir une prise de raccordement appropriée pour éviter toute surchauffe du circuit et assurer une distribution homogène de l’électricité. L’option d’une installation au sol peut aussi être envisagée, notamment lorsque l’espace en toiture est insuffisant ou que l’orientation n’est pas optimale. Installer des panneaux solaires en série est idéal dans les cas où ils sont peu susceptibles d’être affectés par l’ombre. En effet, si un seul panneau photovoltaïque est partiellement ombragé, toute l’installation solaire voit sa performance réduire.

Exemple de calcul d’un branchement en série

Dans un branchement en série, les voltages se cumulent tandis que le courant demeure inchangé. Par exemple, dans une installation composée de 12 panneaux solaires (voir notre offre SolarSunshine) produisant chacun 34 volts et 12 ampères :

• La tension totale atteint 408 volts (12 × 34) ;
• L’intensité du courant reste fixée à 12 ampères.

Schéma panneaux solaires en série

 

Avantages du branchement en série

Le principal avantage du raccordement en série des panneaux solaires est l’augmentation de la tension, ce qui est bénéfique pour réduire les pertes d’énergie lors de la transmission sur de longues distances. Cette configuration permet également d’utiliser un onduleur de plus faible intensité. De plus, connecter des panneaux solaires en série est plus simple à effectuer et nécessite moins de câblage qu’en parallèle. Pour ceux qui recherchent une installation simplifiée, certains kits plug & play permettent de bénéficier des avantages du branchement en série sans nécessiter de réglages complexes.

Inconvénients du branchement en série

Malgré ses avantages, le raccordement des panneaux solaires en série présente des limites. Le principal inconvénient est sa vulnérabilité aux problèmes d’ombrage : si un panneau solaire est partiellement ombragé, cela affecte l’ensemble du système photovoltaïque, réduisant ainsi la production d’énergie.

De plus, la tension plus élevée dans un système en série augmente les risques d’électrocution, nécessitant ainsi des précautions supplémentaires lors de l’installation et l’utilisation des panneaux solaires. Enfin, des voltages trop élevées peuvent exiger l’utilisation de composants plus robustes et donc plus coûteux.

Le branchement en parallèle des panneaux solaires

Le branchement en parallèle des panneaux solaires photovoltaïques est un type de montage où toutes les bornes positives sont liées ensemble et de même pour les bornes négatives. Cette configuration assure que la tension (volts) dans le circuit reste équivalente à celle d’un seul panneau solaire, tandis que l’ampérage (courant) correspond à la somme de celui de tous les modules.

Cela est particulièrement important dans les installations photovoltaïques où l’on cherche à augmenter la capacité de charge sans modifier la tension du système.  De plus, le choix d’un bon régulateur permet d’éviter les pertes d’énergie et d’optimiser la production.

Pour une installation encore plus accessible, certains kits solaires plug & play facilitent le branchement en parallèle, permettant une mise en service rapide sans nécessiter d’intervention technique complexe.

Prenons l’exemple de 8 panneaux solaires connectés en parallèle (notre offre SolarRise) , chacun produisant 34 volts et 12 ampères. Dans ce cas :

• La tension reste constante à 34 volts ;
• L’intensité du courant s’additionne, atteignant 96 ampères (8 × 12).

Cette configuration est idéale pour les habitations fonctionnant en basse tension, les logements situés dans des zones isolées, ou encore les installations disposant d’un espace restreint mais nécessitant une puissance énergétique optimisée.

Schéma panneaux solaires en parallèle

Bénéfices du branchement en parallèle des panneaux solaires

Le montage en parallèle des panneaux solaires assure une meilleure tolérance de l’installation photovoltaïque aux zones d’ombre, étant donné que chaque panneau photovoltaïque fonctionne indépendamment. Cela signifie que si un panneau solaire est couvert pendant une certaine période, cela n’affecte pas la performance des autres modules. Cette méthode est idéale pour les kits solaires destinés à des applications résidentielles ou dans les cas où les panneaux ne peuvent pas être installés dans un même plan orienté vers le soleil.

De plus, brancher des panneaux solaires en parallèle permet d’utiliser un onduleur basse tension, qui fait qu’une installation de panneau solaire est plus abordable et fiable pour une installation résidentielle.

Limites du branchement en parallèle

L’un des principaux inconvénients d’un raccordement en parallèle des panneaux solaires est le besoin de câbles de plus gros calibre pour gérer l’ampérage plus élevé, ce qui peut entraîner des coûts supplémentaires et une installation plus complexe. De plus, dans les systèmes de grande taille, un système en parallèle exige un onduleur plus robuste et coûteux pour gérer efficacement l’énergie produite.

Par ailleurs, bien que la tolérance à l’ombrage soit un avantage, la performance globale du système peut quant à elle être limitée par le panneau solaire le moins performant, surtout dans les situations où la différence de rendement entre les modules est assez grande.

Installation panneaux solaires en hybride ou mixte (série/parallèle)

Le montage hybride ou mixte (série/parallèle) est une configuration ingénieuse qui combine les avantages des branchements en série et en parallèle. Ce type de montage permet d’optimiser les performances d’une installation solaire en ajustant à la fois le voltage et l’intensité électrique, selon les besoins spécifiques du système photovoltaïque. Il est particulièrement adapté aux installations complexes ou étendues, nécessitant un équilibre entre puissance et efficacité.

Schéma de montage panneau en hybride

Avantages du branchement des panneaux solaires en hybride ou mixte

Le principal avantage du montage hybride réside dans sa modularité et sa capacité à maximiser la production d’énergie. En regroupant des panneaux en série pour augmenter la tension et en connectant ces groupes en parallèle pour accroître l’intensité, ce montage répond aux besoins des systèmes nécessitant des tensions spécifiques, comme la recharge de batteries haute capacité (ex. : 48V).

Par ailleurs, cette configuration réduit les pertes en ligne dans les installations étendues, notamment grâce à une meilleure gestion de la transmission d’énergie sur des distances importantes. Enfin, ce montage offre une flexibilité unique : il peut être adapté à une grande variété d’installations en fonction des exigences techniques, garantissant une efficacité optimale du système.

Inconvénients du branchement en hybride ou mixte

Cependant, le montage hybride présente des inconvénients notables. D’abord, sa complexité technique nécessite une expertise solide pour assurer un fonctionnement sécurisé et efficace. Une erreur dans la configuration peut non seulement entraîner des pertes d’énergie, mais également causer des dommages matériels ou des risques pour la sécurité, comme l’électrocution ou les départs d’incendie.

De plus, ce type de montage requiert l’emploi de composants spécifiques, comme des diodes anti-retour, pour éviter que le courant ne circule dans le sens inverse, ce qui ajoute des coûts et une certaine complexité à l’installation. Par conséquent, il est fortement recommandé de faire appel à un professionnel qualifié pour réaliser ce type de montage et garantir la conformité et la sécurité du système.

Quelle installation de panneau solaire choisir ?

Choisir entre un branchement de panneaux solaires en série ou en parallèle dépend de plusieurs facteurs clés liés aux besoins spécifiques de votre installation photovoltaïque si elle est DIY. Le choix de la configuration idéale nécessite de prendre en compte le type de batterie (si vous en souhaitez une) ainsi que l’emplacement et la dimension de l’installation solaire.

L’importance du type de batterie

Le type de batterie utilisé dans un système solaire influence grandement le choix entre un montage en série ou en parallèle. Un régulateur performant permettra d’optimiser la charge de ces batteries et d’assurer un stockage efficace de l’énergie. Les batteries nécessitent une tension spécifique pour une charge efficace. Ainsi, un système en série, qui augmente la tension totale, peut être préférable pour des batteries de haute tension. Inversement, si vos batteries nécessitent une intensité de courant plus élevée, un montage en parallèle, augmentant l’ampérage, pourrait être la meilleure option. D’ailleurs, faites attention à la compatibilité de votre onduleur à votre type de montage. Certains onduleurs ont une tension d’entrée précise.

L’influence de l’emplacement sur la performance

L’emplacement de l’installation solaire joue également un rôle très important. Dans les zones sujettes à un ombrage fréquent ou à des conditions d’ensoleillement variables, le branchement en parallèle peut être plus avantageux, car il minimise l’effet de l’ombre sur la production d’énergie électrique. En revanche, dans des espaces ouverts avec un ensoleillement constant, la connexion en série assure une production d’électricité optimale.

L’espace disponible et la qualité du câblage

Enfin, la surface pour votre installation solaire doit être considérée. Si vous disposez de peu d’espace, l’installation de vos panneaux solaires en parallèle est alors à envisager. Ce type de montage demande moins d’espace pour une puissance plus élevée. Assurez-vous également que le câblé utilisé est de bonne qualité, car une installation mal câblée peut entraîner des pertes significatives d’énergie. Une prise murale bien installée évite également toute surchauffe et sécurise l’ensemble du circuit.

L’accompagnement par un professionnel

Chaque projet solaire étant unique, nous vous recommandons de consulter un professionnel pour évaluer les besoins spécifiques de votre installation solaire et avoir des conseils sur le type de montage le plus adapté.

Envisagez de demander un devis gratuit pour une analyse personnalisée de votre projet solaire.

Télécharger le PDF récapitulatif des différentes manières brancher :  Résumé branchement de panneaux solaires – série-parallèle-hybride

FAQ sur le branchement des panneaux solaires en série ou en parallèle

Quel est l’impact du branchement en série sur la performance globale des panneaux solaires ?

La connexion des panneaux solaires en série augmente la tension totale, tout en maintenant le même courant. Cette configuration est idéale pour les installations solaires avec un onduleur nécessitant une tension plus élevée. Toutefois, il est essentiel d’installer un régulateur adapté, permettant de gérer efficacement cette tension élevée. Cependant, la performance globale peut être affectée par l’ombrage, car si un seul panneau solaire produit moins, tous les autres sont alors impactés.

Comment optimiser la performance d'un branchement en parallèle ?

Pour optimiser la performance d'un système en parallèle, il est essentiel de s'assurer que tous les panneaux solaires ont des caractéristiques identiques (tension et puissance) pour éviter des déséquilibres. L'utilisation de câbles de section adaptée réduit les pertes d'énergie dues à la résistance électrique. Enfin, intégrer des diodes anti-retour protège le système en empêchant le courant de circuler dans le sens inverse.

Quels outils sont nécessaires pour brancher 2 panneaux solaires en parallèle ?

Pour brancher 2 panneaux solaires en parallèle, vous aurez besoin de connecteurs MC4 adaptés, de câbles électriques de section suffisante pour supporter l’intensité, et éventuellement de diodes anti-retour pour protéger le système. L’utilisation d’un multimètre est également recommandée pour vérifier la continuité du réseau électrique. Un multimètre peut également être utile pour vérifier les connexions et les paramètres électriques.

Peut-on combiner série et parallèle dans une même installation ?

Oui, il est possible de combiner le raccordement des panneaux solaires en série et en parallèle dans une même installation. Un bon équilibrage du câblé est alors primordial pour éviter les pertes de performance et garantir une répartition homogène de l’énergie. Il est aussi conseillé de prévoir une prise adaptée pour chaque groupe de connexion afin d’assurer un meilleur contrôle de la distribution électrique. Ce type de montage, appelé « hybride », est utilisé pour optimiser l’espace et la performance d’une installation solaire, permettant d’atteindre la tension nécessaire pour l’onduleur tout en augmentant l’ampérage.

Quel type de branchement assure la meilleure production d’électricité ?

Choisir entre série ou en parallèle dépend des conditions spécifiques de l’installation solaire. Toutefois, notez qu’en général, le montage en parallèle est le plus privilégié dans les résidences en raison de sa sécurité, tandis que le branchement en série dans une installation commerciale ou industrielle assure une meilleure production tout en réduisant le prix des câbles.