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Solar DB

Dimensionnement · String

Trois contraintes, deux températures.

Le nombre de modules en série est borné par Voc à −10 °C en haut (hiver), Vmpp à 70 °C en bas (été chaud), et l'intensité par MPPT. Voici la méthode complète.
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Contrainte haute — Voc à −10 °C.

Le pire cas hiver : ciel clair, soleil bas, panneau froid. La tension à vide grimpe — il faut rester sous la tension max DC de l'onduleur.

Formule

Voc(-10°C) = Voc(STC) × [1 + β_Voc × (-10 − 25)]
           = Voc(STC) × [1 + β_Voc × (−35)]

avec β_Voc ≈ −0,30 %/K (PERC) → +10,5 % vs STC
ou   β_Voc ≈ −0,24 %/K (HJT)  → +8,4 % vs STC

N_max = floor(Vmax_DC × marge / Voc(-10°C))
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Contrainte basse — Vmpp à 70 °C.

Le pire cas été : panneau exposé plein Sud à 70 °C cellule, MPPT qui descend. Il faut rester au-dessusde la tension minimale du tracker MPPT, sinon l'onduleur perd la chaîne.

Formule

Vmpp(70°C) = Vmpp(STC) × [1 + β_Vmpp × (70 − 25)]
           = Vmpp(STC) × [1 + β_Vmpp × 45]

avec β_Vmpp ≈ −0,35 %/K (PERC) → −15,8 % vs STC

N_min = ceil(Vmpp_min_MPPT / Vmpp(70°C))
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Contrainte intensité — Imax MPPT.

Pour les configurations à plusieurs strings en parallèle sur un même MPPT, vérifier que l'intensité totale reste sous Imax.

Formule

Isc(70°C) × 1,25 × N_strings_parallèles < Imax_MPPT_onduleur

Le facteur 1,25 vient de la norme IEC 62548
(coefficient de sécurité pour pics d'irradiance).
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À retenir.

Points clés

  • Trois contraintes à valider simultanément : Voc à −10 °C < Vmax DC onduleur, Vmpp à 70 °C > Vmpp min MPPT, Isc à 70 °C × 1,25 < Imax MPPT.
  • Voc à −10 °C peut être 12-13 % supérieur à Voc STC (25 °C) — c'est la contrainte de sécurité critique en hiver.
  • Les coefficients de température sont sur la datasheet du module — PERC ≈ −0,30 %/K, HJT ≈ −0,24 %/K.
  • Une marge 5-10 % sur Vmax DC absorbe les transitoires (foudre lointaine, déconnexions brèves).
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Trois ordres de grandeur.

β_Voc PERC
−0,30 %/K

Coefficient de température typique de la tension à vide pour les modules silicium PERC. [src: training]

β_Voc HJT
−0,24 %/K

Hétérojonction — beaucoup moins sensible à la température, autorise des chaînes plus longues. [src: training]

Marge Vmax
5-10 %

Marge de sécurité usuelle à appliquer sur la tension max DC onduleur pour absorber les transitoires. [unverified]