Netzunabhängiger Wechselrichter

Un onduleur hors réseau est un convertisseur de puissance destiné à l’électrification de sites isolés qui ne sont pas couplés au réseau électrique local. Fournir une alimentation stable en énergie solaire à de tels sites est un défi car la complexité du système est beaucoup plus grande que dans le cas d’un système commun connecté au réseau. Les onduleurs solaires hors réseau sont utilisés non seulement pour alimenter des ménages autonomes en énergie, mais aussi pour électrifier des appareils et des outils dans des véhicules de loisirs ou sur des bateaux.

Les onduleurs hors réseau sont les plus courants :

Capables de générer leur propre onde sinusoïdale CA : contrairement aux onduleurs connectés au réseau, qui ne font que synchroniser leur connexion CA avec le signal provenant du réseau, l’onduleur hors réseau doit être capable de générer une onde sinusoïdale appropriée (en France, c’est 220Vac L-N, à la fréquence de 50Hz). L’onduleur, au lieu d’avoir une connexion interactive au réseau pour alimenter le réseau CA, aurait une sortie séparée, par laquelle l’énergie renouvelable de la batterie serait fournie aux charges.
Capable de gérer la batterie : comme les machines connectées au réseau, les onduleurs hors réseau sont des convertisseurs CC/CA, mais alors que les onduleurs connectés au réseau convertissent le courant continu provenant de l’installation solaire en courant alternatif, les unités hors réseau utilisent le courant continu stocké dans les batteries. La bonne manipulation des batteries en termes de courants et de profondeur de décharge est cruciale pour un service optimal.
Capable d’être intégré à des alimentations électriques auxiliaires. Les unités hors réseau, grâce à l’utilisation d’un commutateur de transfert externe, peuvent fonctionner avec des générateurs diesel ou même, ce qui est un peu contre-intuitif, avec le réseau électrique ! Le commutateur de transfert alternerait entre les alimentations électriques pour connecter les appareils à l’unité hors réseau si celle-ci est capable de prendre de l’énergie des batteries, ou à une alimentation électrique auxiliaire (groupe électrogène / réseau) lorsque la batterie est en charge.

1. Les onduleurs hors réseau ne le feront pas :

   Injecter de l’énergie dans le réseau électrique. C’est la fonction réservée aux onduleurs connectés au réseau et aux onduleurs hybrides. Les onduleurs hors réseau, puisqu’ils ne sont pas prévus pour être couplés au réseau, ne sont pas conformes aux différents codes de réseau qui sont requis pour la connexion au réseau. Les codes de réseau définissent, entre autres, comment la protection contre l’îlotage doit être déclenchée, une caractéristique que l’onduleur hors réseau ne prend tout simplement pas en charge.
   Manipulez le panneau solaire. Les installations hors réseau nécessitent généralement l’installation d’un dispositif séparé appelé régulateur de charge solaire à côté de l’onduleur hors réseau. Le régulateur de charge solaire est un convertisseur DC/DC qui adapte la tension de sortie du panneau solaire à la tension d’entrée des bornes de la batterie et gère les courants de charge de la batterie. Étant donné que l’onduleur hors réseau ne gère pas l’énergie provenant de la matrice photovoltaïque, une consommation directe de l’énergie produite par la matrice n’est pas possible.
   Utilisez l’énergie solaire pour alimenter les charges lorsque la batterie est déchargée. Alors que la plupart des onduleurs hybrides sont capables de fournir la production PV aux charges et de charger la batterie en même temps, l’unité hors réseau n’est pas capable de le faire. Lorsque la batterie est vide ou en charge, la sortie de l’onduleur est simplement désactivée, et n’est activée que lorsque la batterie est complètement chargée.
   Puissance de sortie supérieure à sa puissance de sortie nominale ou supérieure à ce que les batteries peuvent fournir. La condition, lorsque la puissance tirée de l’onduleur est supérieure à ce que l’onduleur est conçu pour fournir, est appelée surcharge. Le plus souvent, la surcharge peut être causée par des appareils qui nécessitent des courants élevés pour fonctionner, ou des courants d’appel élevés (par exemple : courant de pointe au démarrage d’un moteur nécessaire pour atteindre rapidement un certain régime). Le tableau ci-dessous présente quelques exemples d’appareils et d’outils courants, avec leurs besoins en puissance de crête.

Load	Operating power	Start-up coefficient	Max peak power
Electric oven	2500W	1	2500W
Television	300W	1	300W
Portable grinder	900W	2,5	2250
Circular saw	1100W	2,5	2750W
Freezer	300W	3,5	1050W
Single phase compressor	1500W	3,5	5250W
Washing machine	3000W	3,5	10500W

 

Si un onduleur hors réseau ne peut pas être remplacé par une unité en réseau, il pourrait être remplacé par un onduleur hybride. L’utilisation d’un onduleur hybride apporte immédiatement un avantage à la table – elle permet de limiter le nombre d’appareils nécessaires. Les onduleurs hybrides sont capables de charger l’énergie solaire dans les batteries comme le ferait un contrôleur de charge, ils peuvent convertir le courant continu en courant alternatif et le courant alternatif en courant continu comme le ferait un onduleur multimode hors réseau, ils ont la sortie dédiée des charges ainsi qu’une entrée CA intégrée pour la connexion au réseau électrique ou à un générateur diesel, ce qui élimine le besoin d’un commutateur de transfert.

Plus important encore, les onduleurs solaires hybrides peuvent électrifier les charges en utilisant la production solaire qui est uniquement complétée par l’énergie provenant des batteries. Un onduleur hors réseau typique n’utiliserait que l’énergie stockée dans les batteries. Cela signifie qu’avant d’être fournie aux charges, chaque kWh d’énergie produite par le soleil devrait passer par plusieurs étapes de conversion électrique (CC/CC dans le contrôleur de charge, CC en CA dans l’onduleur hors réseau) ainsi que par une conversion liée au stockage qui nécessite la transformation de l’énergie électrique sous sa forme chimique. L’impact des étapes de conversion sur l’efficacité du système est non négligeable et l’amélioration positive de l’efficacité que les onduleurs hybrides rendent possible est donc très importante.

En outre, l’utilisation d’un hybride peut également aider certains autres éléments du système hors réseau à obtenir leurs meilleurs résultats. La durée de vie de la batterie est exprimée en nombre de cycles de charge-décharge que la batterie peut supporter en fonction d’un paramètre appelé profondeur de décharge (DOD). C’est facile à comprendre : si la DOD est de 20 %, cela signifie que la batterie décharge 20 % de sa capacité avant de pouvoir être rechargée. Le volume d’énergie qui passe à travers la batterie pendant la charge et la décharge (appelé débit d’énergie) est insignifiant et ne cause donc pas beaucoup d’usure. Cela changerait si la DOD était réglée à 80 %, le volume d’énergie passant à travers la batterie pendant 1 cycle est 4 fois plus élevé et use donc la

Vous trouverez ci-dessous un tableau montrant les avantages de l’onduleur Off-grid.