Qu’est-ce qu’une boîte de jonction ?
Une boîte de jonction est un dispositif qui collecte l’électricité générée par chaque panneau solaire et l’envoie au conditionneur de puissance.
Pour chaque bloc de panneaux solaires connectés en série, les lignes individuelles sont collectées dans la boîte de jonction via des diodes pour éviter les retours d’eau, etc. et le courant continu envoyé au conditionneur d’énergie est converti en courant alternatif.
Chaque bloc est câblé à un dispositif appelé appareillage de commutation dans la boîte de jonction. L’appareillage de commutation a une fonction d’interrupteur comme un disjoncteur de tableau de distribution, de sorte que le flux d’électricité peut être vérifié.
Utilisations des boîtes de jonction
Les boîtes de jonction sont essentielles dans les installations de production d’électricité à haute tension. Elles peuvent notamment être utilisées pour regrouper l’électricité produite par les systèmes photovoltaïques.
Il existe des boîtes de jonction pour l’intérieur et l’extérieur, mais les boîtes de jonction extérieures sont largement plus utilisées. Comme elles sont généralement installées à l’extérieur, les installateurs les placent dans des endroits protégés de la pluie, comme sous les toits des hangars, ou sur les murs extérieurs, où l’entretien est plus facile. Les installations extérieures sont étanches et coûtent plus cher. Les installations intérieures, en revanche, nécessitent un câblage important entre les panneaux solaires et l’intérieur, ainsi que de grands trous dans le mur extérieur.
Principe des boîtes de jonction
Un circuit unique composé des pôles positifs et négatifs de plusieurs panneaux solaires reliés en série par des câbles photovoltaïques est appelé “string”.
Dans une chaîne, 20 panneaux solaires sont connectés. Les boîtes de jonction contient des petits disjoncteurs correspondant au nombre de strings et plusieurs petits disjoncteurs peuvent être câblés à un seul disjoncteur. Plusieurs câbles PV fins sont combinés en un seul câble PV épais via la boîte de jonction et câblés au conditionneur d’énergie. Si plusieurs câbles PV sont câblés en série sans fin vers le conditionneur d’énergie sans utiliser de boîtes de jonction, l’énergie peut être perdue en raison d’une chute de tension. De plus, les câbles photovoltaïques fins qui composent la chaîne ne sont pas adaptés au câblage sur de longues distances.
De petits disjoncteurs par chaîne permettent d’intervenir uniquement en cas de besoin, y compris pour le remplacement de pièces telles que les panneaux solaires, sans avoir à couper toute l’alimentation pendant les inspections et la maintenance. Des éléments de protection contre la foudre et d’autres éléments sont également intégrés afin d’éviter toute défaillance de l’équipement en cas de foudre.
Types de boîtes de jonction
Les boîtes de jonction sont classées en versions intérieure et extérieure. Les boîtes de jonction extérieures sont étanches et légèrement plus chères.
Les boîtes de jonction sont également disponibles pour un usage industriel et résidentiel. Les boîtes de jonction industrielles contiennent souvent des modules solaires et des appareils de commutation qui sont connectés en série et sont plus résistants à la lumière directe du soleil. Les prix pour l’utilisation industrielle sont plus élevés, mais ils sont plus efficaces.
Certaines boîtes de jonction ont une fonction d’amplification de la tension. Des pertes se produisent si les tensions ne sont pas alignées, mais même les blocs à faible tension peuvent être amenés à la même tension que le reste du bloc. Les boîtes de jonction dotées d’une fonction d’amplification de la tension permettent de varier davantage l’installation et d’obtenir une production d’électricité plus économe.
Comment choisir une boîte de jonction ?
Il est important que l’énergie produite par les panneaux solaires soit acheminée sans perte vers le conditionneur d’énergie. C’est pourquoi il est nécessaire de choisir une boîte de jonction en tenant compte de l’étanchéité, de la protection contre les gouttes, de la disponibilité d’une fonction d’augmentation de la tension, de la dissipation de la chaleur et de la tension d’entrée maximale. Une boîte de jonction très fonctionnelle réduira souvent les pertes d’énergie, mais il n’est pas nécessaire de choisir une boîte de jonction qui dépasse de manière significative la capacité du système.
Par exemple, si la tension d’entrée maximale est élevée, un seul bloc peut être conçu pour des tensions élevées. Un grand nombre de panneaux peuvent être regroupés dans un seul bloc, ce qui réduit le nombre de blocs à connecter en parallèle et donc le risque de pertes de puissance.
Structure de la boîte de jonction
L’intérieur d’une boîte de jonction se compose généralement d’éléments de protection contre la foudre, d’appareillages de commutation ou de disjoncteurs, de borniers pour les sorties, d’éléments anti-refoulement et d’appareillages à courant continu pour les entrées.
Pour éviter que l’équipement ne soit endommagé par la foudre, des éléments de protection contre la foudre sont incorporés. L’appareillage de commutation est doté d’un interrupteur marche/arrêt, comme un disjoncteur, pour vérifier et maintenir le flux électrique. Certaines boîtes de jonction sont intégrées au climatiseur, dans ce cas il n’est pas nécessaire d’acheter la boîte de jonction seule.
Comme elles sont généralement installées à l’extérieur, elles doivent être protégées pour éviter que l’eau de pluie ou la poussière ne pénètrent dans le panneau et ne causent des problèmes.