Human SkillsDimensionner une vraie installation solaire hors réseau
Wattheures, soleil d'hiver et chiffres honnêtes
6 minAvancéMis à jour
- Construire une liste de consommations en wattheures par jour
- Dimensionner panneaux et batterie pour le cas de conception hivernal
- Comprendre pourquoi un frigo et une pompe de puits dominent la conception
Commence par une liste de consommations, pas par un panneau
Note chaque appareil, ses watts, et les heures pendant lesquelles il fonctionne par jour, puis multiplie. Une LED de 10 watts pendant 5 heures, cela fait 50 wattheures. Un ordinateur portable, c'est environ 250 wattheures par jour. Un frigo moderne classé A consomme 300 à 500 wattheures par jour et fonctionne toute l'année. Un lave-linge en cycle froid, c'est 300 à 600 wattheures par lessive. Additionne le tout et tu as ta consommation quotidienne. La plupart des petites maisons hors réseau se situent entre 1,5 et 4 kilowattheures par jour. Ajoute 20 pour cent pour les pertes dans l'onduleur, le câblage et le cycle charge-décharge de la batterie. C'est ce chiffre, et non la surface de toiture, qui détermine la conception.
Panneaux et batterie font des choses différentes
Les panneaux fournissent de l'énergie ; la batterie t'achète du temps. Dimensionner l'un sans l'autre donne une installation qui, soit gaspille le soleil, soit meurt à 3 heures du matin. En règle approximative, dans un hiver méditerranéen un panneau fixe orienté au sud donne environ 2 à 3 heures de pleine production par jour, donc un panneau de 400 watts rend à peu près 0,8 à 1,2 kilowattheure une bonne journée de décembre et bien moins après une semaine de nuages. Pour couvrir une consommation quotidienne de 3 kilowattheures pendant l'hiver, tu en es à 1,5 à 2,5 kilowatts de panneaux, plusieurs fois ce que les chiffres d'été laisseraient croire.
Jours d'autonomie et chimie des batteries
L'autonomie, c'est le nombre de jours pendant lesquels la maison fonctionne sans aucun soleil. Deux jours est un minimum réaliste, trois est confortable. Une consommation quotidienne de 3 kilowattheures avec deux jours d'autonomie exige environ 6 kilowattheures de stockage utilisable. Le plomb-acide ne te donne qu'environ la moitié de sa capacité nominale sans dommage, ce qui fait un parc de 12 kilowattheures, et il tient peut-être 500 à 1200 cycles. Le lithium fer phosphate offre 80 à 90 pour cent utilisables, supporte les décharges profondes et dure typiquement 3000 à 6000 cycles, ce qui le rend généralement moins cher par kilowattheure sur dix ans malgré un prix d'achat plus élevé.
Dimensionne pour la pire semaine, pas pour la moyenne
Les moyennes annuelles ne servent à rien hors réseau, parce que tu ne peux pas emprunter le soleil de décembre à juillet. Dimensionne pour la pire semaine réaliste : jours courts, soleil bas et nuages. Incliner un champ fixe plus fortement, environ ta latitude plus 15 degrés, favorise l'hiver et évacue poussière et pluie. Accepte que la plupart des installations aient besoin d'un secours, généralement un petit groupe électrogène à essence ou diesel utilisé quelques heures les pires jours, et dimensionne-le pour charger la batterie plutôt que pour alimenter la maison. Prévoir le groupe électrogène dès le départ coûte bien moins cher que de doubler le champ de panneaux pour courir après cinq mauvais jours par an.
Le frigo et la pompe commandent la conception
Deux postes dominent généralement une petite maison hors réseau : le frigo, parce qu'il tourne à toute heure, tous les jours, et la pompe du puits, parce qu'elle appelle une forte pointe sur de courtes durées. Une pompe de puits profond qui démarre à 1,5 kilowatt peut en demander trois à cinq fois plus pendant une seconde, et un onduleur incapable de fournir cette pointe disjoncte tout simplement. Règle le problème en pompant vers une cuve de stockage surélevée pendant les heures ensoleillées, pour que la maison soit alimentée par gravité, et en choisissant un frigo moderne à haute efficacité. Bien réduire ces deux postes vaut plus qu'un panneau supplémentaire.
Teste-toi
Tu ne peux pas stocker le soleil de juillet jusqu'en décembre. Les installations hors réseau se dimensionnent sur la pire semaine, généralement avec un groupe électrogène pour les extrêmes.
La consommation quotidienne multipliée par les jours d'autonomie donne le stockage utilisable. Avec du plomb-acide, tu doubles ensuite grossièrement le parc nominal, car seule la moitié est utilisable.
Les moteurs appellent un fort courant d'appel au démarrage. Il faut soit dimensionner l'onduleur pour la pointe, soit poser un démarreur progressif, soit pomper vers une cuve gravitaire aux heures ensoleillées.
Le frigo est modeste en watts mais fonctionne à toute heure, tous les jours, si bien qu'il domine la consommation annuelle, avec le pompage.
Essaie pour de vrai: Construire ta propre liste de consommations et dimensionner le champ de panneaux
- Liste chaque appareil avec ses watts et ses heures quotidiennes et fais le total des wattheures
- Ajoute 20 pour cent pour les pertes du système
- Multiplie par deux jours pour obtenir la capacité de batterie utilisable dont tu as besoin
- Divise le chiffre quotidien par 2,5 heures de soleil d'hiver pour estimer la puissance des panneaux
- Repère tes deux plus gros postes de consommation et note une façon de réduire chacun
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Rédigé et vérifié par l'équipe Human Skills à partir des sources ci-dessous. Comment nous vérifions le contenu
- DGEG (Direcao-Geral de Energia e Geologia)
- International Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme
- US Department of Energy Solar Energy Technologies Office
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