L’exploitation de l’énergie solaire est une technologie assez innovante. Au cœur de cette puissance se trouve le fonctionnement des connecteurs MC4, plus précisément des éléments de petite taille mais indispensables du système photovoltaïque. Ils assurent un flux d’énergie sûr et efficace des panneaux solaires vers le reste du système. La connaissance des connecteurs MC4 est très importante pour un propriétaire qui trouve nécessaire de réduire le coût des alimentations électriques, un ingénieur dont la tâche est de concevoir un système solaire, ou plutôt un amateur de solaire DIY. Dans cet article, nous allons tenter d’examiner en profondeur les connecteurs MC4, de leur conception à leur fonction en passant par leurs variations. Nous détaillerons également comment les fixer aux panneaux solaires, combien de connecteurs vous aurez besoin par panneau et la meilleure façon de connecter les panneaux solaires.
Qu'est-ce qu'un connecteur MC4 ?
Un connecteur MC4 est un connecteur électrique à contact unique ; il est utilisé spécifiquement pour connecter des panneaux solaires photovoltaïques. Le nom MC4 vient de « Multi-Contact, 4 millimètres », où 4 mm représente le diamètre du contact de la broche. Ces connecteurs ont été développés par Multi-Contact (maintenant sous la marque Stäubli Electrical Connectors) avec des indices extrêmement élevés d'étanchéité à l'eau, à la poussière et à la chaleur. Ils facilitent grandement la connexion des chaînes de panneaux, où les connecteurs compatibles des panneaux voisins sont simplement poussés manuellement ensemble.
Cependant, il est impossible de les séparer aussi facilement sans utiliser un outil spécial, afin d'éviter que le fait de tirer sur les câbles n'entraîne une déconnexion accidentelle. Les connecteurs MC4 remplacent les connecteurs MC3, introduits pour la première fois par Multi-Contact en 1996. Les nouvelles éditions du connecteur MC4 sont évaluées à 1500 volts et peuvent être utilisées pour réaliser des chaînes en série plus longues.
À quoi sert un connecteur MC4 ?
Leurs fonctions peuvent être à usages multiples, telles que :
- Transport d'électricité : Le connecteur MC4 permet de diriger l'énergie électrique du panneau solaire vers l'onduleur, la batterie ou la charge. Les différents modèles ont une plage de capacité de courants et de tensions élevés jusqu'à 1500 V et 30 A.
- Protection du système : Les connecteurs MC4 sont résistants à l'eau, à la poussière et aux UV ; ils survivent à toutes les formes d'adversité qui peuvent prévaloir dans l'environnement. De plus, ils sont dotés d'un mécanisme de verrouillage positif de manière à ce qu'ils ne puissent pas être désengagés dans des conditions accidentelles.
- Configuration simplifiée : Un connecteur MC4 est facile à utiliser car il ne nécessite aucune soudure ni aucun outil spécial. Il peut être facilement fixé à la main pour former une connexion solide et sécurisée qui ne se détache qu'à l'aide d'un outil particulier.
- Compatibilité assurée : Le MC4 est le connecteur standard de tous les systèmes PV, c'est pourquoi il peut être utilisé avec presque tous les types de panneaux solaires ou de composants de systèmes. Cependant, afin d'exclure complètement la possibilité de problèmes d'interconnexion, il est conseillé d'utiliser les mêmes connecteurs du même type, provenant du même fabricant.
Tous les connecteurs MC4 sont-ils identiques ?
Les connecteurs MC4 sont les connecteurs standard pour la plupart des panneaux solaires, mais pas pour tous. Il existe différents types et modèles de connecteurs MC4 disponibles, qui peuvent différer selon le fabricant, l'application et les spécifications. Parmi les aspects qui différeront toujours entre les connecteurs MC4, on peut citer, sans s'y limiter :
- Les connecteurs MC4 sont disponibles dans différentes formes et tailles, à savoir : droits, coudés ou en dérivation. Ils peuvent également présenter des couleurs noires, rouges ou bleues qui représentent la polarité ou fonctionnent comme un code couleur.
- Capacité de tension et de courant : les connecteurs MC4 offrent des plages de capacités de tension et de courant différentes d'un modèle à l'autre, et la qualité le dicte toujours. L'ancienne valeur nominale du connecteur MC4 d'origine était de 600 V et 30 A. Cependant, plus récemment, il gère jusqu'à 1 500 V et 50 A.
- Compatibilité et interconnectabilité : ce n'est jamais le cas avec d'autres types car les connecteurs MC4 sont conçus pour être compatibles ou interconnectables entre eux. Certains MC4 d'autres marques ont d'autres types de verrouillages, de configurations de contact ou de compléments de matériaux qui peuvent les empêcher de s'accoupler avec d'autres connecteurs MC4. Cela peut entraîner des combinaisons d'accouplement pour des problèmes de sécurité et de performances, entraînant un accouplement croisé, un arc électrique ou une surchauffe. Il est toujours recommandé d'utiliser des connecteurs MC4 de marque et de type similaires sans mélanger des connecteurs MC4 de différentes sociétés ou de différents modèles.
Comment connecter mon connecteur MC4 à mon panneau solaire ?
Connecter un connecteur MC4 à un panneau solaire est très facile et simple. Vous trouverez ci-dessous les étapes à suivre.
Préparez d'abord votre câble solaire en coupant l'isolant à l'extrémité, puis torsadez doucement une partie de la partie exposée du fil afin que ses brins ne puissent pas être endommagés ou même commencer à s'enfiler. Vous pouvez utiliser un couteau pour faire cela ou une pince à dénuder, mais vous devez faire un peu attention pour ne pas endommager les fils ou votre corps.
Ensuite, réalisez un assemblage du connecteur MC4. Dévissez le capuchon d'extrémité et extrayez le manchon de compression. Vous aurez les éléments mâle et femelle du connecteur ; les deux ont une broche de contact métallique dans chacun. Appliquez la bonne broche dans votre câble en fonction de la polarité. Le câble positif doit correspondre à la broche mâle et la broche femelle doit correspondre au câble négatif.
Sertissez maintenant le connecteur avec le câble en insérant l'extrémité dénudée dans la broche et en appuyant dessus avec une pince, un marteau ou mieux encore, un outil de sertissage. Vous devriez entendre un clic lorsque vous avez effectué un sertissage correct. Vous pouvez également vérifier la connexion en effectuant un test de traction. Si vous tirez doucement sur le connecteur et le câble, ils ne devraient pas se séparer facilement.
Si cela se produit, faites glisser le manchon de compression et le capuchon d'extrémité sur la broche et revissez-les ensemble. Cela permet de sceller la connexion, la protégeant de l'humidité et de la poussière. Lorsque vous verrouillez le capuchon d'extrémité en place, vous pouvez même entendre un clic.
L'étape suivante consiste à brancher le connecteur sur le panneau solaire de manière à ce qu'il soit simplement enfoncé jusqu'à ce qu'il produise un clic. Il est connecté de manière à ce que la liaison soit scellée, étanche et lui permette de résister à un courant et une tension élevés. Afin de débrancher le connecteur MC4, il existe un outil spécial qui doit être utilisé pour déverrouiller le loquet entre le verrouillage du système du composant et celui de ses composants.
L'un des panneaux solaires que vous recevrez pour une utilisation avec des connecteurs MC4 est le BLUETTI PV350Il s'agit d'un collecteur pliable et portable dont la puissance de sortie est de 350 watts et le rendement est de 23,4 %. Certaines centrales électriques avec lesquelles il sera compatible incluent AC200P, AC200MAX, AC300, EB150, EB240, EP500, EP500PRO et AC500. De plus, cette conception est résistante aux chocs et aux éclaboussures, garantissant des caractéristiques extérieures. Il est livré avec une béquille qui vous permet d'ajuster l'angle et la position du panneau pour maximiser l'exposition au soleil.
Combien de connecteurs MC4 par panneau solaire ?
Chaque panneau solaire sera doté d'un certain nombre de connecteurs MC4 en fonction de la disposition des panneaux solaires. En substance, il y en a deux pour chaque panneau solaire : un mâle et un femelle. Ils sont en fait utilisés pour sécuriser une liaison externe entre le panneau solaire lui-même et les autres éléments du système d'énergie solaire qui peuvent être vulnérables aux intempéries.
Il est important de noter que le nombre de ces connecteurs dépend du nombre de panneaux solaires connectés. Par exemple, pour connecter les panneaux en série, il faudrait une paire supplémentaire de connecteurs MC4 pour le panneau supplémentaire. À l'inverse, une paire de connecteurs de dérivation MC4 serait nécessaire pour combiner toutes ces connexions si elles étaient connectées en parallèle.
Quelle est la meilleure façon de connecter des panneaux solaires : en série ou en parallèle ?
L'option recommandée pour relier ces collecteurs dépend de vos besoins spécifiques. Lorsque les panneaux sont reliés en série, la tension augmente et convient aux systèmes avec de longs câbles car ils réduisent les pertes de puissance dues à la résistance. L'inconvénient est que lorsqu'un panneau produit moins de puissance, ce qui peut résulter d'un ombrage partiel, cela réduit la puissance de sortie de l'ensemble de la chaîne.
En revanche, lorsque les panneaux sont connectés en parallèle, le courant augmente tandis que la tension reste constante. Cela présente un avantage pour les systèmes où l'ombrage affecte certaines parties, car les performances d'un panneau n'affectent pas les autres. Cependant, cela peut nécessiter un câblage plus épais, ce qui est coûteux.
En général, la connexion optimale dépend des conditions ou des exigences particulières en matière d'ombrage, de longueur des câbles ou du budget de votre système. Il est toujours recommandé de faire appel à des conseils professionnels.
Réflexions finales
En bref, les connecteurs MC4 sont des éléments importants pour relier les panneaux solaires et d'autres aspects d'une installation photovoltaïque. À condition que l'utilisateur respecte les directives et les instructions appropriées, ces connecteurs sont fiables et sûrs. Ils offrent la meilleure étanchéité, un bon passage du courant, de bons fonctionnements en tension et une grande endurance environnementale. Mais des problèmes de couplage croisé, y compris l'incompatibilité, peuvent résulter du fait que tous les connecteurs MC4 ne sont pas identiques ; il faut donc être prudent. Vous devez également utiliser la méthode la plus appropriée pour connecter vos panneaux solaires en mode de connexion série ou parallèle, ou les deux, selon les exigences de votre système.
