16. Photovoltaïque, borne de recharge et pompe à chaleur

Important avant de commencer. Avenler est un outil d’aide : il traite l’installation photovoltaïque, la borne de recharge pour véhicule électrique et la pompe à chaleur dans le cadre du projet électrique, mais il ne remplace pas le logiciel de conception du fabricant de l’onduleur, la notice d’installation des appareils ni l’autorisation du gestionnaire de réseau. Vérifiez toujours le type des protections d’après la norme en vigueur et les prescriptions du fabricant.

Ce chapitre montre comment l’onduleur photovoltaïque avec ses chaînes, la borne de recharge pour véhicule électrique, la pompe à chaleur et le stockage par batterie entrent dans le projet, et ce que le programme calcule et contrôle à leur sujet dans le tableau et au point d’alimentation.

Symboles et dessin

Dans le groupe Énergie de la barre d’outils se trouvent le panneau photovoltaïque, l’onduleur photovoltaïque, le stockage par batterie, la borne de recharge VE, la pompe à chaleur, la boîte de jonction PV, le sectionneur DC, le compteur bidirectionnel et le gestionnaire de charge.

Sans circuit, c’est correct pour le panneau photovoltaïque, la boîte de jonction PV et le sectionneur DC (le côté DC appartient à l’onduleur), le compteur bidirectionnel, le gestionnaire de charge (un repère valable pour tout le projet) et le stockage par batterie (par défaut, il compte comme stockage couplé en DC derrière un onduleur hybride).
Dans les propriétés de l’onduleur photovoltaïque, de la borne de recharge VE, de la pompe à chaleur et du stockage par batterie, on peut indiquer la Puissance nominale (kW) et le Nombre de phases ; le dimensionnement s’en sert, et la puissance indiquée l’emporte sur la valeur par défaut du symbole.
La Répartition automatique… donne à chaque onduleur photovoltaïque son propre circuit (« Onduleur – <pièce> ») ; sans nombre de phases indiqué, elle compte avec un onduleur triphasé de 5 kW. Le stockage par batterie reçoit son propre circuit si vous indiquez son nombre de phases : il compte alors comme stockage couplé en AC et est une source au même titre que l’onduleur.

Chaînes photovoltaïques et leur contrôle

Dans les propriétés de l’onduleur photovoltaïque, vous pouvez indiquer la Tension d’entrée DC max. (V) de l’onduleur et la Température la plus basse (°C) de conception, puis en dessous jusqu’à 12 chaînes : pour chacune, le Nombre de modules, le Module (Wp), la Voc (V) du module et le Coefficient de température de Voc (%/K). Sous la liste s’affichent le nombre total de modules et la puissance (kWp).

Le lien Vérifier dans le calculateur ouvre le mode chaîne du Calculateur DC photovoltaïque public, rempli avec les données de la chaîne.
Le contrôle signale une erreur (Tension de la chaîne PV trop élevée) si la tension à vide de la chaîne à la température la plus basse dépasse la limite d’entrée DC de l’onduleur ; cela peut endommager l’onduleur. Le calcul est identique à celui du calculateur : Voc · (1 + β/100 · (T − 25)) · nombre de modules. Sans température, il compte avec −20 °C ; sans la limite de l’onduleur ou les données de la chaîne, la règle ne s’exécute pas.

Circuit et différentiel de la borne de recharge VE

Dans les propriétés de la borne, outre la puissance et le nombre de phases, on peut cocher la Détection intégrée du courant de défaut continu (RDC-DD). Si vous n’indiquez pas de facteur de simultanéité propre, le dimensionnement compte le circuit de la borne à sa pleine puissance nominale.

La fonction Suggestion à partir des circuits du tableau donne à chaque circuit de borne son propre différentiel et un disjoncteur (différentiel 2 ou 4 pôles selon le nombre de phases du circuit), de préférence de type B ou EV ; un différentiel de type A n’est accepté que si le RDC-DD est coché pour la borne.
Type de différentiel de la borne (erreur) : le différentiel du circuit de la borne n’est pas de type B ou EV et le RDC-DD n’est pas coché pour la borne, ou le circuit n’est pas derrière un différentiel.
Différentiel dédié de la borne (avertissement) : le différentiel du circuit de la borne protège aussi un autre circuit.

Vérifiez le type du différentiel choisi et la protection de la borne contre les courants de défaut d’après la norme en vigueur et les prescriptions du fabricant ; l’indication du programme est une aide, pas une décision.

Pompe à chaleur et batterie

La pompe à chaleur est un gros consommateur : si elle partage un circuit avec un autre appareil, la règle Gros consommateur sur un circuit partagé le signale. Pour les circuits de l’onduleur et de la pompe à chaleur, le tableau donne une information (Différentiel de l’onduleur et de la pompe à chaleur) : le type de différentiel dépend du fabricant, consultez la notice d’installation de l’appareil.

Le stockage par batterie peut être dessiné de deux façons :

Couplé en DC (derrière l’onduleur hybride) : aucun circuit n’est nécessaire, le stockage apparaît sur le dessin et dans le métré.
Couplé en AC : raccordé à son propre circuit, il compte comme une source, comme l’onduleur photovoltaïque.

La règle Onduleur sur un circuit partagé avertit si l’onduleur photovoltaïque ou le stockage couplé en AC partage un circuit avec une charge (prise, appareil) : la source a besoin de son propre circuit.

Limite d’alimentation et gestionnaire de charge

Sur la page du projet (Projets), dans la section Alimentation, indiquez avec le bouton Données d’alimentation le nombre de phases et le courant d’entrée maximal du raccordement chez le gestionnaire. Sans eux, les deux règles ci-dessous ne s’exécutent pas.

Les circuits-sources (onduleur, stockage couplé en AC) sont dimensionnés d’après leur protection et leur câble, mais ne comptent pas dans la charge simultanée des consommateurs.
Limite d’alimentation dépassée (avertissement) : le courant simultané cumulé des tableaux principaux est supérieur au courant d’entrée maximal. S’il y a aussi une borne de recharge VE, le programme propose un gestionnaire de charge. Si le dessin comporte un gestionnaire de charge, le courant hors bornes est pris en compte, et une information montre combien de courant reste pour les bornes.
Limite d’injection dépassée (avertissement) : la puissance totale des circuits-sources est supérieure à la puissance de raccordement (nombre de phases × tension de phase × courant d’entrée maximal). La limite d’injection du gestionnaire peut différer : convenez-en avec lui.
Pour ces constats, la correction ouvre la fenêtre Données d’alimentation. Les règles peuvent être activées et désactivées, et leur gravité réglée sur la page Règles de contrôle ; les règles du tableau se trouvent sur la page Règles des tableaux.

Schéma unifilaire

Sur le schéma unifilaire, le circuit de l’onduleur photovoltaïque (et du stockage couplé en AC) reçoit en sortie un symbole de source (un cercle avec la lettre « G » et un signe d’onde), et le circuit de la borne de recharge VE une étiquette EV. Le marquage provient des données de dimensionnement ; sans dimensionnement, le symbole de sortie habituel s’affiche.

Ce que le programme ne sait pas faire

Dans les projets NEC, ces règles d’énergie ne s’exécutent pas (les exigences américaines pour le photovoltaïque feront l’objet d’une étape ultérieure).
Le programme n’établit pas la documentation d’autorisation de raccordement des petits producteurs (formulaires du gestionnaire, dossier de raccordement) ; c’est un développement ultérieur.
Il ne calcule ni l’affectation des entrées MPPT de l’onduleur, ni l’ombrage, ni la production : il faut pour cela le logiciel de conception du fabricant de l’onduleur. La chute de tension du câble côté DC est donnée par le mode câble du Calculateur DC photovoltaïque.
La limite du gestionnaire pour les onduleurs monophasés n’est pas contrôlée par une règle distincte.