Montage des connecteurs MC4
publication: 15 novembre 2022 / mis à jour 15 novembre 2022
Préambule
Il est 10 heures du matin. On est en novembre. Le ciel est couvert. Notre onduleur 3KVA est alimenté par quatre panneaux solaires. Voici un instantané de la production de ces panneaux:
Ce sont des panneaux marqués 300Wc. Les quatre panneaux produisent péniblement 156 Watts pour charger deux batteries gel 200Ah et quelques appareils (box, téléphone...).
A l'origine, l'onduleur hybride a été acheté avec deux panneaux, puis étendu à quatre panneaux. C'est un onduleur hybride de 3KVA de puissance maximale. Il est frustrant de ne pouvoir l'utiliser que pour alimenter quelques petits accessoires. Une consommation supérieure sera faite au détriment de la recharge des batteries.
Il a été décidé de déconnecter les 10 panneaux solaires dédiés à l'alimentation de la pompe de piscine et de les réaffecter à cet onduleur hybride:
- pour disposer de plus de puissance les jours avec ciel gris. La puissance attendue pourrait atteindre 400W, ce qui est nettement mieux que les timides 156W actuels;
- pour permettre l'exploitation d'appareils nettement plus gourmands, par exemple un climatiseur mobile en été par grosses chaleurs;
- pour permettre une recharge efficace des deux batteries 200AH sans avoir à solliciter d'autre source que les panneaux solaires;
Voici le parc de 10 panneaux:
Ce parc de 10 panneaux a été monté pour alimenter une pompe de piscine qui consomme 0,8 kWH. ces panneaux envoyaient leur production dans un onduleur hybride 5KVA sans batterie. Il devait effacer entre 1,5€ à 2€ par jour de facturation EdF si la pompe était utilisée sur le réseau général 230V.
Dans la réalité, a chaque nuage, la production cessait et ne reprenait qu'au bout d'un délai de réamorçage de dix minutes.
Des test ont été réalisés les jours de plein soleil pour vérifier la production réelle. Un ballon eau chaude 2KW a été raccordé au travers d'un variateur. L'onduleur décrochait à 1,8Kw. Les panneaux étaient très chauds. Cette différence entre la production réelle et la production attendue a très certainement comme origine l'échauffement des panneaux les jours de grosse canicule.
Au delà de 25°C de température de surface, un panneau perd 0,5% d'efficacité par degré °C.On peut estimer qu'un panneau 300Wc perd près d'un quart de son rendement, c'est à dire descendre à 225 Wc!
Rajoutez à ceci que ces 10 panneaux étaient montés en série. La moindre saleté, fiente aviaire par exemple, peut être un facteur agravant expliquant la faiblesse de production réelle de ce parc de 10 panneaux.
La première opération a été de procéder à la déconnection de ces dix panneaux. Car l'onduleur de 3 kVA n'accepte en entrée qu'une tension maximale de 70V. Pour cette raison, les dix panneaux devront être mis en parallèle. Cette mise en parallèle nécessite l'emploi d'un câble de forte section, ici 10 mm2 pour relier le parc de 10 panneaux à l'onduleur hybride de 3 kVA sur une distance de 12 mètres.
Le sectionneur DC est déposé et sera reposé coté onduleur hybride 3 kVA. En attendant, il servira à câbler correctement les connecteurs MC4.
Montage des connecteurs MC4
Pour gagner du temps et de l'argent, le câble de liaison panneaux --> onduleur de 10 mm2 de section a été acheté chez Brico Dépôt, rayon électricité au mètre.
Les connecteurs MC4 ont été achetés sur Amazon.
Matériel nécessaire
- 19 mètres de câble 10 mm2 bleu
- 19 mètres de câble 10 mm2 rouge, total 68€...
- un lot de 2x10 connecteurs MC4, prix 18€
Sélection des bons connecteurs
Voici les deux types de connecteurs MC4 sortis de leur emballage:
A gauche de la photo, un connecteur mâle, à droite un connecteur femelle.
Entre ces deux connecteurs, les fiches de raccordement. La fiche femelle a un diamètre externe supérieur, ici à gauche sur la photo.
Afin de ne pas commentre d'erreur, on va tester ces fiches avant de les souder et les monter dans les connecteurs. Pour tester ces fiches, on prend le sectionneur et on les enfiche comme ceci:
A gauche de la photo, le connecteur MC4 femelle du sectionneur correspond au fil positif. Il faudra donc monter en extrémité du câble rouge un connecteur MC4 mâle et la fiche compatible avec cette entrée de sectionneur.
Montage du câble 10 mm2
La première opération consiste à mettre à nu l'extrémité du câble:
L'extrémité est ensuite insérée dans la partie arrière de la fiche. Le sertissage est fait à la pince à bec, puis le sertissage est consolidé par soudure à l'étain:
Pour la soudure, n'utilisez pas un fer à souder pour des composants électroniques.Le câble de 10 mm2 est trop massif et va absorber la chaleur sans permettre à l'étain d'assurer une vraie soudure.
N'investissez pas dans du matériel cher et compliqué. Nous avons déniché tout simplement un mini chalumeau de cuisine au rayon d'accessoires à patisserie et destiné à brûler le sucre pour les crêmes brûlées. Ce mini chalumeau a une flamme petite et très droite. Il se recharge avec du gaz à briquets.
Prix: 10€ à 30€ selon modèle
Pour le fil d'étain, rayon soudure en magasin de bricolage. Prendre du fil à âme décapante.
Quand le câble en cuivre et l'arrière de la fiche sont bien chauds, la soudure à l'étain est littéralement absorbée par capilarité. Ne pas surcharger la soudure. Si ça déborde, passer un petit coup de lime pour éliminer ce débordement.
La soudure à l'étain garantit une résistance à l'arrachement sans égal. Mais surtout, le contact électrique permettra de supporter les 75 Ampères si la consommation monte à 3Kw. Rappelons que la tension aux bornes des câbles sera de 38V à l'entrée de l'onduleur.
On passe à l'assemblage du connecteur MC4:
Utiliser les deux clés plastique fournies avec les connecteurs MC4 pour serrer le connecteur sur son câble:
Voilà. Nos 10 panneaux sont raccordés à l'entrée du sectionneur DC. Avant d'injecter le courant des panneaux vers l'onduleur hybride, nous vérifions, en sortie des fiches MC4 du sectionneur DC que la tension des panneaux est bien présente et que la polarité + et - est bonne:
On coupe le courant au sectionneur et on finalise sa liaison vers l'onduleur hybride.
Conclusion
Il est possible d'acheter des câbles tout fait. Mais les longueurs de câble pré-montés disponibles sont de 10 ou 20 mètres. Il nous fallait environ 12 mètres depuis le sectionneur jusqu'à l'onduleur, et 6 mètres environ entre le sectionneur et les 10 panneaux solaires. Le câble 10 mm2 sans connecteur chez ALLO SOLAR est à 4,20€ le mètre. Il nous en aurait coûté près de 160€ alors que chez Brico Dépot nous n'en avons eu que pour 68€.
Une grande partie du câble a été passé en gaine électrique.
Le temps pris pour la dépose du sectionneur, soudure des connecteurs, recâblage des panneaux, passage en gaîne, tests divers, a pris une après-midi. L'onduleur hybride dispose maintenant de 10 panneaux comme source d'énergie photovoltaïque.
Dès le lendemain, la production réelle, dans les mêmes conditions, c'est à dire ciel couvert à 10h00, la production réelle est nettement plus importante...
Mission accomplie.