Les bases de l’installation de panneaux solaires
Avant de vous lancer dans le branchement des panneaux solaires, il est essentiel de comprendre les composants d’une installation, le rôle de chacun, et la conversion du courant.
Les différents composants d’une installation de panneaux
Une installation photovoltaïque se compose de plusieurs éléments clés :
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Le panneau solaire (module photovoltaïque)
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Il capte la lumière du soleil et la convertit en courant continu (DC).
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L’onduleur (ou convertisseur)
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Il transforme le courant continu en courant alternatif (AC), compatible avec le réseau domestique et avec le réseau public.
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Le câblage
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Relie les panneaux à l’onduleur, puis l’onduleur au tableau électrique / réseau.
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Le coffret de protection, les dispositifs de coupure et de sécurité
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Disjoncteurs, fusibles, dispositifs de protection contre les surintensités ou les défauts.
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La mise à la terre / liaison équipotentielle
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Pour prévenir les risques d’électrocution ou de surtension.
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Le compteur de production / dispositif de mesure
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Pour mesurer l’énergie générée, l’énergie autoconsommée ou injectée sur le réseau.
Le panneau solaire
Le panneau (ou module) photovoltaïque est le cœur de l’installation. Il est constitué de cellules photovoltaïques (silicium cristallin, couches minces, etc.), encapsulées pour résister aux conditions extérieures. La puissance d’un panneau est souvent indiquée en Wc (watt-crête), c’est-à-dire la puissance maximale dans des conditions standardisées.
Les onduleurs (convertisseurs)
L’électricité générée par les panneaux est du courant continu (DC). Mais la plupart des usages domestiques et le réseau fonctionnent en courant alternatif (AC). L’onduleur (ou convertisseur) a pour mission de transformer le DC en AC, à la tension, fréquence et phase compatibles.
Parfois, on utilise des micro-onduleurs (un par panneau) ou des onduleurs de chaîne (plusieurs panneaux en série ou en parallèle vers un onduleur central).
Le câblage
Le câblage relie les panneaux entre eux (selon une configuration série, parallèle ou mixte), puis relie le(s) onduleur(s) au tableau électrique ou coffret. Il doit être dimensionné pour supporter les tensions et courants maximaux, avec des pertes limitées.
Comprendre le courant continu et le courant alternatif
- Le courant continu (DC) circule dans un seul sens, avec une tension stable (comme dans les panneaux photovoltaïques).
- Le courant alternatif (AC) change de sens périodiquement (ex. 50 Hz en Europe). C’est le type de courant utilisé dans les prises domestiques et par le réseau électrique.
Transition du courant continu au courant alternatif
La conversion DC → AC se fait via l’onduleur. L’onduleur suit un suivi du point de puissance maximale (MPPT, Maximum Power Point Tracking) pour optimiser la production des panneaux selon les conditions d’ensoleillement. Il incorpore aussi des protections (anti-îlotage, sécurités) pour couper la production en cas de coupure réseau.
Quelles sont les étapes préalables au branchement d’un panneau solaire ?
Avant même de brancher vos panneaux, plusieurs étapes préparatoires sont indispensables.
Évaluation de la consommation électrique annuelle
Analysez vos factures, identifiez vos usages principaux.
Estimer la surface disponible
Toiture orientée, ombrage, inclinaison.
Prise en compte de l’ensoleillement de la région
Vos gains seront plus élevés dans les zones très ensoleillées.
Considération des futurs besoins
Si vous prévoyez une borne de recharge électrique, une pompe à chaleur, etc., prévoyez une marge.
Cette étape de dimensionnement est cruciale pour éviter de surdimensionner ou sous-dimensionner l’installation
Demander les autorisations en mairie
Avant toute installation, il faut vérifier les règles d’urbanisme :
- Si votre projet touche la façade visible ou la toiture apparente, une déclaration préalable de travaux peut être nécessaire.
- Dans certains cas (zone protégée, proximité d’un monument classé), l’avis des Architectes des Bâtiments de France (ABF) est requis.
- Vérifiez les règles locales (Plan Local d’Urbanisme, servitudes, hauteur, couleur, etc.).
- Respectez les délais d’instruction légaux.
Cette démarche administrative doit être accomplie avant d’engager les travaux.
Respecter les règles de sécurité électrique
Le branchement d’une installation photovoltaïque doit respecter les normes françaises :
- La norme NFC 15-100 régit les installations électriques basse tension.
- Mise à la terre obligatoire, liaison équipotentielle.
- Protection différentielle de 30 mA en tête des circuits.
- Dispositif de coupure d’urgence (interrupteur DC, sectionneur).
- À la fin des travaux, obtenir une attestation de conformité (Consuel) pour valider que l’installation respecte les normes.
- Si vous injectez sur le réseau, signature d’un contrat EDF OA (Obligation d’Achat).
Ces étapes garantissent la sécurité de l’installation et la conformité réglementaire.
Méthodes de câblage des panneaux solaires
Le mode de câblage des panneaux entre eux détermine les tensions et courants appliqués à l’onduleur.
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Branchement en série
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Principes et avantages
- On relie les panneaux les uns à la suite des autres : + du panneau 1 à – du panneau 2, etc.
- Les tensions s’additionnent, les intensités restent identiques.
Calcul de la tension et de l’intensité- Si vous avez 4 panneaux de 40 V chacun, le montage en série donnera 160 V (4 × 40).
- Le courant (intensité) reste celui du panneau le plus faible, typiquement 8–10 A.
Cas d’usage et limitations- Bon pour atteindre une tension d’entrée minimale de l’onduleur.
- Limité en cas d’ombrage : si un panneau est ombragé, toute la chaîne souffre.
- L’onduleur doit accepter la tension totale.
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Branchement en parallèle
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Principes et avantages
- Les pôles positifs sont reliés entre eux, idem pour les pôles négatifs.
- La tension reste celle d’un panneau, mais les intensités s’additionnent.
Calcul de la tension et de l’intensité- Exemple : 4 panneaux de 40 V à 8 A en parallèle → tension = 40 V, courant = 32 A (4 × 8).
Cas d’usage et limitations- Avantage : l’ombrage d’un panneau n’affecte pas les autres chaînes.
- Inconvénient : de forts courants, besoin de câbles plus épais, pertes plus importantes.
- L’onduleur doit accepter une intensité élevée.
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Branchement mixte (série + parallèle)
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Pour obtenir à la fois une tension suffisante et maîtriser l’intensité, on peut combiner les deux méthodes.
- Par exemple, deux chaînes en série, chacune composée de 3 panneaux, puis connecter ces chaînes en parallèle.
- Cela permet de réduire les pertes et de limiter les problèmes liés à l’ombre, tout en adaptant la tension à l’onduleur.
- Il faut veiller à ce que les branches soient bien équilibrées pour éviter les déséquilibres de courant.
Le Branchement au réseau électrique et options Off-Grid
Raccordement au réseau électrique
Une fois l’installation câblée, le raccordement au réseau est la prochaine étape :
- Demande de raccordement auprès d’Enedis (gestionnaire réseau). Enedis réalise une étude et envoie une Proposition de Raccordement (PDR) sous 6 semaines (ou 3 mois si extension réseau nécessaire).
- Vous signez cette proposition.
- Travaux de raccordement si nécessaires (adaptation réseau, raccordement physique).
- Fourniture par l’installateur de l’attestation de conformité au Consuel.
- Mise en service par le gestionnaire de réseau.
- Vous pouvez signer un contrat EDF OA pour vendre tout ou partie de votre production.
Normes et réglementations
L’injection sur le réseau est soumise à des normes (sécurité, compatibilité, anti-îlotage), et à des obligations contractuelles avec EDF OA.
Depuis 2025, le tarif de vente total pour les installations ≤ 9 kWc est supprimé ; seuls les excédents peuvent être vendus.
Le concept « Plug and Play »
Une solution simplifiée : des kits prêts à brancher sur une prise secteur 230 V :
- Onduleur intégré, protection automatique, prise 230 V plug & play.
- Permet une mise en service sans intervention complexe, souvent pour de petites puissances (< 600 W, selon certains pays)
- Avantages : simplicité, accessibilité.
- Limites : puissance restreinte, non éligibilité à certaines aides ou au tarif d’achat, contraintes réglementaires strictes (normes NFC 15-100, coupure réseau).
Systèmes autonomes (Off-Grid)
Pour les sites non raccordés au réseau ou pour une autonomie totale :
- On installe des batteries de stockage pour stocker l’énergie produite pendant la journée.
- Le dimensionnement doit couvrir les besoins nocturnes ou en période de faible ensoleillement.
- Idéal pour les habitations isolées, les mobil-homes, les cabanes, etc.
- En général, le coût de stockage rend ce type de système plus onéreux qu’une installation connectée au réseau.
Le surplus non utilisé et non stocké ne peut être injecté (pas de réseau).
Sécurité et Maintenance
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Précautions de sécurité lors de l’installation
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- Toujours travailler hors tension (coupure réseau).
- Utiliser des équipements de protection (gants isolants, lunettes, outils isolés).
- Respecter les codes couleurs (phase, neutre, terre).
- S’assurer de la conformité électrique (normes, mise à la terre).
- Installer un dispositif de coupure d’urgence accessible.
- Bien vérifier les connexions, serrages, isolation, polarité.
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Maintenance régulière des panneaux solaires
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- Nettoyage des panneaux (eau claire, sans abrasif) 1 à 2 fois par an selon salissures.
- Surveiller la production via un système de monitoring (onduleur ou appli).
- Vérifier les connexions, câbles, boîtiers, scellés.
- Vérifier l’onduleur (ventilation, état général).
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Dépannage courant
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- Baisse anormale de production : ombrage, encrassement, panne d’un module, onduleur défaillant.
- Alarmes de l’onduleur : codes d’erreur, défaut réseau, surtension.
- Vérifier les protections (fusibles, disjoncteurs).
- En cas de doute, faire appel à un professionnel certifié RGE.
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Est-il possible de brancher un panneau solaire en direct sur une prise électrique ?
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Oui, via des kits « plug & play » ou micro-onduleurs intégrés qui permettent d’injecter l’électricité dans votre installation domestique via une prise 230 V. Mais ce type d’installation est soumis à des restrictions de puissance et des normes strictes. Ces kits doivent inclure une protection de découplage qui arrête la production en l’absence de réseau (pour protéger les techniciens). Cependant, ils ne sont souvent pas éligibles aux aides ni au tarif d’achat à pleine puissance.
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Puis-je installer des panneaux solaires moi-même ?
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Oui, sous réserve de respecter les normes (NFC 15-100, mise à la terre, conformité électrique). Des kits sont disponibles et des instructions sont proposées dans les guides pour les novices.
Mais pour injecter sur le réseau ou bénéficier des aides, l’installation doit souvent être certifiée RGE, avec attestation de conformité (Consuel) et engagement professionnel.
Pour les petites installations « plug & play », l’installation par soi-même peut être envisageable, mais la prudence est de mise.
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