Calculateur de la tension maximale des panneaux solaires
Utilisez notre calculatrice pour trouver facilement la tension maximale en circuit ouvert de votre panneau solaire.
Hypothèses du calculateur
- Vos panneaux solaires sont tous identiques. J’explique ci-dessous comment calculer la tension maximale en circuit ouvert si vos panneaux solaires sont différents.
- Vos panneaux solaires sont conçus pour une température de 25°C (77°F). Il s’agit de la température standard de l’industrie à laquelle les panneaux solaires sont conçus.
Comment utiliser cette calculatrice
1. Trouvez l’étiquette des spécifications techniques à l’arrière de votre panneau solaire. Par exemple, voici l’étiquette à l’arrière de mon panneau solaire Renogy 100W 12V.
Remarque : si votre panneau n’a pas d’étiquette, vous pouvez généralement trouver ses caractéristiques techniques dans son manuel ou en ligne sur sa page produit.
2. Entrez la tension en circuit ouvert (Voc). Celle de mon panneau était de 22,3 V.
2. Entrez le nombre de panneaux solaires que vous allez câbler en série. Pour cet exemple, disons que je vais câbler 4 panneaux en série.
3. Indiquez la température la plus basse que vous prévoyez pour votre panneau solaire à la lumière du jour et sélectionnez les unités correctes (°F ou °C). Souvent, les gens utilisent la température la plus basse enregistrée dans leur région. Par exemple, je vis à Atlanta et j’ai fait une recherche rapide sur Google pour découvrir que la température la plus basse enregistrée ici était de -22,8 °C (-9 °F).
Remarque : si vos panneaux solaires sont montés sur un véhicule, tenez compte des différents endroits que vous prévoyez de visiter.
4. Facultatif : Entrez le coefficient de température de Voc et sélectionnez l’unité correcte (%/°C ou mV/°C). Celui de mon panneau était de -0,28 %/°C. Si vous laissez le champ vide, la calculatrice utilise le facteur de correction approprié en fonction de la température la plus basse prévue.
6. Cliquez sur « Calculer » pour obtenir vos résultats. Dans cet exemple, j’ai obtenu une tension maximale du panneau solaire de 101,1 V.
2 autres façons de calculer la tension maximale d’un panneau solaire
Voici quelques autres façons de trouver la tension maximale de votre panneau solaire en plus de notre calculatrice. Utilisez l’une de ces méthodes si vos panneaux solaires ne sont pas identiques, ou si vous souhaitez comprendre les mathématiques qui sous-tendent le calcul.
1. Utiliser les facteurs de correction
Le National Electrical Code (NEC) fournit un tableau des facteurs de correction de la tension des panneaux solaires en fonction de la température ambiante. Grâce à ces facteurs de correction, il est facile de calculer vous-même la tension maximale de votre système solaire.
Voici le tableau :
| Facteur | Température ambiante (°F) | Température ambiante (°C) |
|---|---|---|
| 1.02 | 76 à 68 | 24 à 20 |
| 1.04 | 67 à 59 | 19 à 15 ans |
| 1.06 | 58 à 50 | 14 à 10 ans |
| 1.08 | 49 à 41 | 9 à 5 ans |
| 1.10 | 40 à 32 | 4 à 0 |
| 1.12 | 31 à 23 | -1 à -5 |
| 1.14 | 22 à 14 | de -6 à -10 |
| 1.16 | 13 à 5 | de -11 à -15 |
| 1.18 | 4 à -4 | de -16 à -20 |
| 1.20 | de -5 à -13 | de -21 à -25 |
| 1.21 | de -14 à -22 | de -26 à -30 |
| 1.23 | de -23 à -31 | de -31 à -35 |
| 1.25 | de -32 à -40 | de -36 à -40 |
Remarque : le tableau ci-dessus a été adapté du tableau 690.7(A) de l’édition 2020 du NEC. Il s’applique aux panneaux en silicium monocristallin et polycristallin, les types prédominants sur le marché aujourd’hui.
Pour cette méthode, vous aurez besoin du tableau ainsi que des chiffres suivants :
- Voc de chaque panneau solaire
- Nombre de panneaux câblés en série
- Température la plus basse prévue
Instructions
1. Trouvez le facteur de correction approprié dans le tableau ci-dessus en utilisant votre température minimale prévue.
2. Calculez la tension maximale en circuit ouvert de chaque panneau solaire en multipliant sa tension en circuit ouvert par votre facteur de correction.
Si vos panneaux sont identiques :
Voc max du panneau solaire = Voc du panneau solaire × Facteur de correction
Si vos panneaux sont différents :
Max solar panel Voc #1 = Solar panel Voc #1 × facteur de correction Max solar panel Voc #2 = Solar panel Voc #2 × facteur de correction Max solar panel Voc #3 = Solar panel Voc #3 × facteur de correction ... etc.
3. Additionnez les tensions maximales en circuit ouvert de tous vos panneaux solaires câblés en série.
Si vos panneaux sont identiques :
Tension maximale du panneau solaire = Tension maximale du panneau solaire × Nombre de panneaux.
Si vos panneaux sont différents :
Max solar array Voc = Max solar panel Voc #1 + Max solar panel Voc #2 + Max solar panel Voc #3 + ...
Plutôt facile ! Pour une fois, le NEC rend la vie un peu plus facile.
Exemple 1 : Panneaux solaires identiques
Disons que voici les caractéristiques de 2 panneaux solaires identiques que vous connectez en série :
- Tension du panneau solaire : 19,83 V pour tous les panneaux.
- Nombre de panneaux solaires câblés en série : 2
- Température la plus basse prévue : -23°C (-10°F)
Voici comment trouver la tension maximale de votre panneau solaire :
1. Trouvez le facteur de correction approprié à l’aide du tableau ci-dessus. Dans cet exemple, basé sur la température la plus basse prévue de -23°C (-10°F), mon facteur de correction est de 1,2.
2. Multipliez le Voc du panneau solaire par votre facteur de correction.
Voc maximum du panneau solaire = 19,83V × 1,2 = 23,796
3. Multipliez la valeur maximale du panneau solaire par le nombre de panneaux connectés en série.
Voc max du panneau solaire = 23,796V × 2 = 47,592V ≈ 47,6V
Dans cet exemple, la tension maximale en circuit ouvert de votre panneau solaire est de 47,6 V.
Exemple n° 2 : Panneaux solaires différents
Disons plutôt que vos 2 panneaux solaires sont différents. Ils ont les tensions de circuit ouvert suivantes :
- Panneau solaire Voc #1 : 22.6V
- Panneau solaire Voc #2 : 21.4V
- Nombre de panneaux câblés en série : 2
- Température la plus basse prévue : -32°C (-25°F)
Voici comment trouver la tension maximale de votre panneau solaire :
1. Trouvez le facteur de correction approprié à l’aide du tableau ci-dessus. Dans cet exemple, sur la base de la température minimale prévue de -32°C (-25°F), mon facteur de correction est de 1,23.
2. Multipliez le Voc de chaque panneau par votre facteur de correction.
Panneau solaire maximum Voc #1 = 22,6V × 1,23 = 27,798V Panneau solaire maximum Voc #2 = 21,4V × 1,23 = 26,322V
3. Additionnez les tensions maximales en circuit ouvert des panneaux.
Voc max du panneau solaire = 27,798V + 26,322V = 54,12V ≈ 54,1V
Dans cet exemple, la tension maximale en circuit ouvert de votre panneau solaire est de 54,1V.
2. Utiliser le coefficient de température de Voc
Pour cette méthode, vous aurez besoin des chiffres suivants :
- Voc de chaque panneau solaire
- Coefficient de température de Voc (%/°C) de chaque panneau solaire
- Nombre de panneaux solaires câblés en série
- Température la plus basse prévue (°C)
Instructions
1. Calculez la différence de température maximale en soustrayant 25°C de la température la plus basse prévue. Je vous recommande de convertir votre température minimale attendue en degrés Celsius. Cela facilite les calculs.
Différentiel de température maximum = Température la plus basse prévue - 25°C
2. Calculez le pourcentage maximum d’augmentation de la tension pour chaque panneau solaire en multipliant le différentiel de température maximum par le coefficient de température de Voc du panneau.
Si vos panneaux sont identiques :
Pourcentage d'augmentation de la tension maximale = Différentiel de température maximale × Coefficient de température de Voc.
Si vos panneaux sont différents :
Pourcentage d'augmentation de la tension maximale #1 = différentiel de température maximale × coefficient de température de Voc #1 Pourcentage d'augmentation de la tension maximale #2 = différentiel de température maximale × coefficient de température de Voc #2 Pourcentage d'augmentation de la tension maximale #3 = différentiel de température maximale × coefficient de température de Voc #3 ... etc.
3. Calculez l’augmentation de tension maximale de chaque panneau en multipliant son pourcentage d’augmentation de tension maximale par sa tension en circuit ouvert.
Si vos panneaux sont identiques :
Augmentation maximale de la tension = Voc du panneau solaire × pourcentage d'augmentation maximale de la tension.
Si vos panneaux sont différents :
Augmentation maximale de la tension #1 = Voc du panneau solaire #1 × pourcentage d'augmentation maximale de la tension #1 Augmentation maximale de la tension #2 = Voc du panneau solaire #2 × pourcentage d'augmentation maximale de la tension #2 Augmentation maximale de la tension #3 = Voc du panneau solaire #3 × pourcentage d'augmentation maximale de la tension #3 ...etc...
4. Calculez la tension maximale en circuit ouvert de chaque panneau en additionnant sa tension en circuit ouvert et son augmentation maximale de tension.
Si vos panneaux sont tous identiques :
Tension maximale du panneau solaire = Tension du panneau solaire + Augmentation maximale de la tension.
Si vos panneaux sont différents :
Max solar panel Voc #1 = Solar panel Voc #1 + Max voltage increase #1 Max solar panel Voc #2 = Solar panel Voc #2 + Max voltage increase #2 Max solar panel Voc #3 = Solar panel Voc #3 + Max voltage increase #3 ...etc...
5. Additionnez les tensions maximales en circuit ouvert de tous vos panneaux solaires câblés en série.
Si vos panneaux sont tous identiques :
Voc max du panneau solaire = Voc max du panneau solaire × Nombre de panneaux en série
Si vos panneaux sont différents :
Tension maximale du panneau solaire = Tension maximale du panneau solaire n° 1 + Tension maximale du panneau solaire n° 2 + Tension maximale du panneau solaire n° 3 + ...
Exemple 1 : Panneaux solaires identiques
Prenons un exemple en utilisant les chiffres suivants :
- Voc du panneau solaire : 20,2V pour tous les panneaux.
- Nombre de panneaux solaires câblés en série : 3
- Température la plus basse prévue : -15°C
- Coefficient de température du Voc : -0,3%/°C pour tous les panneaux.
1. Soustrayez 25°C de la température la plus basse attendue.
Différence de température maximale = -15°C - 25°C = -40°C
2. Multipliez le différentiel de température maximum par le coefficient de température de Voc.
Pourcentage d'augmentation maximale de la tension = -0,3 %/°C × -40°C = 12 %.
3. Multipliez la tension de circuit ouvert du panneau solaire par le pourcentage d’augmentation maximale de la tension.
Augmentation maximale de la tension = 20,2V × 12% = 2,424V
4. Ajoutez l’augmentation de tension maximale à la tension du circuit ouvert du panneau solaire.
Tension maximale du panneau solaire = 20,2V + 2,424V = 22,624V
5. Multipliez la tension maximale du circuit ouvert du panneau solaire par le nombre de panneaux câblés en série.
Voc max. du panneau solaire = 22,624V × 3 = 67,872V ≈ 67,9V
Dans cet exemple, la tension maximale en circuit ouvert de votre panneau solaire est de 67,9 V.
Exemple n° 2 : Panneaux solaires différents
Disons que vous avez 2 panneaux différents avec les spécifications suivantes :
- Panneau solaire Voc #1 : 19.7V
- Panneau solaire Voc #2 : 22.1V
- Nombre de panneaux câblés en série : 2
- Température la plus basse prévue : -20°C
- Coefficient de température de Voc #1 : -0.28%/°C
- Coefficient de température du Voc #2 : -0.3%/°C
Voici comment trouver le Voc maximum dans ce scénario :
1. Soustrayez 25°C de votre température la plus basse prévue.
Différence de température maximale = -20°C - 25°C = -45°C
2. Multipliez le différentiel de température maximum par le coefficient de température du Voc de chaque panneau.
Pourcentage d'augmentation de la tension maximale n°1 = -0,28 %/°C × -45°C = 12,6 % Pourcentage d'augmentation de la tension maximale n°2 = -0,3 %/°C × -45°C = 13,5 %.
3. Multipliez la valeur de chaque panneau par son pourcentage d’augmentation maximale de la tension.
Augmentation maximale de la tension #1 = 19,7V × 12,6% = 2,4822V Augmentation maximale de la tension #2 = 22,1V × 13,5% = 2,9835V
4. Ajoutez l’augmentation de tension maximale de chaque panneau à son Voc.
Voc maximum du panneau solaire n°1 = 19,7V + 2,4822V = 22,1822V Voc maximum du panneau solaire n°2 = 22,1V + 2,9835V = 25,0835V
5. Additionnez les tensions maximales en circuit ouvert de tous les panneaux solaires câblés en série.
Voc max du panneau solaire = 22,1822V + 25,0835V = 47,2657V ≈ 47,3V
Dans cet exemple, la tension maximale de votre panneau solaire est de 47,3 V.
Erreurs courantes lors du calcul de la tension maximale d’un panneau solaire
Sur la base de mon expérience — et de nombreux courriels et commentaires de lecteurs — voici les erreurs les plus courantes que je vois les gens faire lorsqu’ils essaient de trouver leur tension maximale en circuit ouvert :
- Oublier de corriger pour la température. La tension du panneau solaire augmente lorsque la température baisse. Souvent, les débutants ne sont pas conscients de ce fait. (Je ne l’étais certainement pas quand j’ai commencé.) Par conséquent, ils se contentent de calculer la tension de leur panneau solaire et utilisent ce chiffre pour dimensionner leur régulateur de charge solaire. Cela leur fait courir le risque de faire griller leur régulateur de charge les jours de grand froid.
- Utiliser la tension de puissance maximale (Vmp ou Vmpp) au lieu de la tension en circuit ouvert (Voc). De nombreux panneaux indiquent également une tension de puissance maximale (ou tension de fonctionnement optimale), désignée par Vmp ou Vmpp. Certaines personnes pensent à tort qu’elles doivent utiliser Vmp plutôt que Voc dans leurs calculs de tension maximale. Utilisez toujours Voc.
- Utiliser des règles empiriques sans en comprendre les limites. A quelques reprises, j’ai vu des personnes en ligne donner une règle empirique pour calculer le Voc maximum – comme « ajouter 5V au Voc de chaque panneau » ou « ajouter 20% au Voc de la matrice ». Cela peut être utile, mais les lecteurs ne comprennent pas toujours que ces méthodes rapides et sales sont mieux adaptées à certaines plages de température.
Enfin, il est important de souligner que la tension maximale du générateur solaire que vous calculez est basée sur la température la plus basse prévue. Si votre panneau solaire devient plus froid que cela à la lumière du jour, il est possible qu’il dépasse ce chiffre.
Comment dimensionner un contrôleur de charge en fonction de la tension maximale du panneau solaire ?
Maintenant que vous connaissez la tension maximale de votre panneau solaire, il est temps de choisir un contrôleur de charge solaire.
Lorsque vous achetez un régulateur de charge, recherchez sa tension PV maximale (parfois appelée tension PV maximale en circuit ouvert ou tension d’entrée maximale).
Assurez-vous que la tension PV maximale de votre régulateur de charge est supérieure à la tension maximale en circuit ouvert de votre panneau solaire.
Par exemple, disons que vous avez calculé que la tension maximale de votre panneau solaire est de 105V. Alors un régulateur de charge avec une tension PV maximale de 100V est trop faible. Vous devrez plutôt en choisir un avec une tension PV maximale de, disons, 150V.
