Pour tout projet solaire, un câble solaire est nécessaire pour relier le matériel solaire. La plupart des systèmes de panneaux solaires incluent des câbles de base, mais il est parfois nécessaire de les acheter séparément. Ce guide présente les bases des câbles solaires et souligne leur importance pour tout système solaire fonctionnel.

Le câble solaire, parfois appelé « fil PV » ou « câble PV », est le câble le plus important de tout système solaire photovoltaïque. Les panneaux solaires produisent de l'électricité qui doit être transférée ailleurs ; c'est là qu'interviennent les câbles solaires. La principale différence de section réside dans les câbles solaires de 4 mm et de 6 mm. Ce guide présente les prix moyens des câbles et explique comment calculer la section nécessaire à votre installation solaire.

Introduction aux câbles solaires

Pour comprendre commentcâbles solairesPour comprendre la fonction, il faut s'attaquer à la fonctionnalité principale du câble : le fil. Même si l'on suppose que câbles et fils sont identiques, ces termes sont totalement différents. Les fils solaires sont des composants individuels, appelés « conducteurs ». Les câbles solaires sont des groupes de fils/conducteurs assemblés.

En gros, lorsque vous achetez un câble solaire, vous achetez un câble composé de plusieurs fils assemblés. Selon leur taille, les câbles solaires peuvent comporter de deux à plusieurs dizaines de fils. Ils sont assez abordables et vendus au mètre. Le prix moyen d'un câble solaire est de 100 $ la bobine de 91 mètres.

Comment fonctionnent les fils solaires ?

Le fil solaire est généralement fabriqué à partir d'un matériau conducteur capable de transférer l'électricité, comme le cuivre. Le cuivre est le matériau le plus courant pour les fils solaires, et parfois même l'aluminium. Chaque fil solaire est un conducteur unique fonctionnant de manière autonome. Pour accroître l'efficacité du système de câbles, plusieurs fils sont assemblés.

Le fil solaire peut être massif (visible) ou isolé par une gaine (couche protectrice qui le rend invisible). Il existe des fils simples ou massifs. Ces deux types de fils sont utilisés pour les applications solaires. Cependant, les fils toronnés sont les plus courants, car ils sont composés de plusieurs petits fils torsadés pour former l'âme du fil. Les fils simples, plus odorants, ne sont disponibles qu'en petits calibres.

Les fils toronnés sont les plus courants pour les câbles photovoltaïques, car ils offrent une plus grande stabilité. Cela préserve l'intégrité structurelle du fil face aux vibrations et autres mouvements. Par exemple, si les oiseaux secouent les câbles ou commencent à les ronger sur le toit où sont installés les panneaux solaires, une protection supplémentaire est nécessaire pour garantir la continuité du courant.

Que sont les câbles PV ?

Les câbles solaires sont de gros câbles composés de plusieurs fils sous une gaine protectrice. Selon le système solaire, vous aurez besoin d'un câble différent. Il est possible d'acheter un câble solaire de 4 mm ou de 6 mm, plus épais, pour une transmission à haute tension. Il existe également de légères différences entre les types de câbles photovoltaïques, comme les câbles CC et les câbles CA.

Comment dimensionner les câbles solaires : Introduction

Voici une introduction au dimensionnement et à la terminologie appropriés. Pour commencer, le calibre le plus courant pour les câbles solaires est « AWG » (American Wire Gauge). Un calibre AWG faible signifie que la section est importante et que les chutes de tension sont donc plus faibles. Le fabricant de panneaux solaires vous fournira des tableaux expliquant comment connecter des circuits CC/CA de base. Vous aurez besoin d'informations indiquant le courant maximal autorisé pour la section du système solaire, la chute de tension et l'indice de protection DVI.

La taille du câble de panneau solaire utilisé est importante. Elle peut affecter les performances de l'ensemble du système solaire. Si vous achetez un câble plus petit que celui recommandé par le fabricant de votre panneau solaire, vous risquez de subir de fortes chutes de tension aux bornes, entraînant à terme une perte de puissance. De plus, des câbles sous-dimensionnés peuvent provoquer une surtension et un incendie. Si un incendie se déclare sur le toit, par exemple, il peut se propager rapidement au reste de la maison.

Dimensionnement des câbles photovoltaïques : signification du calibre AWG

Pour illustrer l'importance de la taille du câble photovoltaïque, imaginez-le comme un tuyau transportant de l'eau. Un tuyau de grand diamètre permettra à l'eau de s'écouler facilement et sans résistance. En revanche, un tuyau de petite taille entraînera une résistance, car l'eau ne pourra pas s'écouler correctement. La longueur a également un impact : un tuyau court accélère le débit. Un tuyau de grande taille nécessite une pression adéquate, sinon le débit ralentira. Tous les fils électriques fonctionnent de la même manière. Un câble photovoltaïque trop petit pour supporter le panneau solaire peut entraîner une réduction de la puissance transmise et bloquer le circuit.

Les câbles photovoltaïques sont dimensionnés selon les normes américaines (American Wire Gauges) afin d'estimer leur calibre. Un fil de calibre inférieur (AWG) offrira une résistance moindre et le courant provenant des panneaux solaires parviendra en toute sécurité. Les câbles photovoltaïques ont des calibres différents, ce qui peut influencer leur prix. Chaque calibre possède son propre ampérage, soit le courant maximal pouvant circuler en toute sécurité.

Chaque câble ne peut accepter qu'un certain ampérage et une certaine tension. En consultant les schémas de câblage, vous devriez pouvoir déterminer la section adaptée à votre système solaire (si elle n'est pas indiquée dans le manuel). Vous aurez besoin de différents câbles pour connecter les panneaux solaires à l'onduleur principal, puis l'onduleur aux batteries, les batteries au parc de batteries et/ou l'onduleur directement au réseau électrique de la maison. Voici une formule pour vous aider à effectuer ces calculs :

1) Estimer la VDI (chute de tension)

Pour calculer le VDI du système solaire, vous aurez besoin des informations suivantes (fournies par votre fabricant) :

· Ampérage total (électricité).

· Longueur du câble dans un sens (mesurée en pieds).

· Le pourcentage de chute de tension.

Utilisez cette formule pour estimer le VDI :

· Ampérage x Pieds / % de chute de tension.

2) Déterminer la taille en fonction du VDI

Pour calculer la section nécessaire pour chaque câble du système, vous avez besoin du VDI. Le tableau suivant vous aidera à déterminer la taille nécessaire pour votre application :

Jauge d'indice de chute de tension

JAUGE VDI

1 = # 16

2 = # 14

3 = # 12

5 = # 10

8 = # 8

12 = # 6

20 = # 4

34 = # 2

49 = # 1/0

62 = # 2/0

78 = #3/0

99 = # 4/0

Exemple : si vous avez 10 A, une distance de 30 mètres, un panneau de 24 V et une perte de 2 %, vous obtenez un résultat de 20,83. Cela signifie que vous avez besoin d'un câble de calibre 4 AWG.

Tailles et types de câbles solaires photovoltaïques

Il existe deux types de câbles solaires : les câbles CA et les câbles CC. Les câbles CC sont les plus importants, car l'électricité que nous captons à partir des systèmes solaires et que nous utilisons à la maison est du courant continu. La plupart des systèmes solaires sont équipés de câbles CC pouvant être intégrés avec les connecteurs adéquats. Les câbles solaires CC sont également disponibles directement sur ZW Cable. Les sections les plus courantes sont de 2,5 mm.4 mm, et6 mmcâbles.

Selon la taille du système solaire et la quantité d'électricité produite, un câble plus ou moins gros peut être nécessaire. Aux États-Unis, la grande majorité des systèmes solaires utilisent un câble photovoltaïque de 4 mm. Pour une installation réussie, il faut connecter les câbles négatifs et positifs des chaînes au boîtier de connexion principal fourni par le fabricant du système solaire. La quasi-totalité des câbles CC sont utilisés en extérieur, comme sur le toit ou dans d'autres zones où sont installés les panneaux solaires. Pour éviter les accidents, les câbles photovoltaïques positifs et négatifs sont séparés.

Comment connecter les câbles solaires ?

Seuls deux câbles conducteurs sont nécessaires pour connecter un système solaire. Il faut d'abord un câble rouge, généralement positif, pour transporter l'électricité, et un câble bleu, négatif. Ces câbles sont reliés au générateur principal du système solaire et à l'onduleur. Des câbles monofilaires plus petits, à condition d'être isolés, peuvent être efficaces pour la transmission de l'énergie.

Les câbles CA sont également utilisés dans les systèmes solaires, mais moins fréquemment. La plupart servent à connecter l'onduleur solaire principal au réseau électrique domestique. Les systèmes solaires utilisent des câbles CA à 5 conducteurs, composés de 3 fils pour les phases transportant le courant, d'un fil pour éloigner le courant de l'appareil et d'un fil de mise à la terre/sécurité reliant le boîtier solaire à la terre.

Selon la taille du système solaire, seuls des câbles à 3 conducteurs peuvent être nécessaires. Cependant, cette pratique n'est pas uniforme, car chaque État applique des réglementations différentes, qui doivent être respectées par les professionnels qui installent les câbles.