Comment calculer la puissance d’une installation ?

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Un panneau solaire produit de l’électricité de manière intermittente à cause des variations d’éclairement du soleil.

La puissance électrique qu’il fournit (exprimée en watts) varie donc suivant les heures de la journée, mais aussi suivant les saisons.

Pour pouvoir comparer la puissance entre les panneaux, on utilise le Watt crête (Wc), une mesure qui correspond à la puissance maximale que pourra débiter le panneau dans les conditions d’éclairement optimal STC (Standard Test Conditions).

Ces conditions sont 1000 W de lumière/m2 (plein soleil à midi en zone tempérée).

On considère qu’il faut 8 m2 pour produire 1kWc, soit 1000 kWh par an.

Pourquoi 36 cellules ?

La puissance d’un panneau photovoltaïque en Watt crête sous rayonnement de 1 000 W/m2, est intimement liée à ses dimensions et son nombre de cellules.

Un panneau solaire est classiquement constitué de 36 cellules raccordées en série.

Ce chiffre n’a pas été choisi au hasard.

En effet, pour produire un courant continu de 12 V (référence de la tension utilisée par les batteries, par les ampoules économiques), il faut disposer d’environ 14,5 V pour une charge efficace.

Sachant que l’on va perdre 2 à 3 V en câblage, il faut donc un panneau fournissant au minimum 17,5 V, donc arrondi à 18 V , la tension de 36 cellules en série, sachant qu’une cellule délivre environ entre 0,5 et 0,6 V.

Un panneau classique à 36 cellulesUn panneau classique à 36 cellules

Calculer la puissance sur la base des consommations d’électricité

Si l’objectif est de produire l’équivalent de sa consommation, on mesurera la puissance de son installation en multipliant sa consommation annuelle par le facteur de correction d’ensoleillement de sa région (données fournit par Météo France).

Prenons l’exemple d’une famille avec deux enfants qui consomme 3 600 kWh sur l’année et qui vit dans le nord de la France.

Le facteur de correction d’ensoleillement est de 0,85.

Pour produire 3 600 kWh avec des panneaux solaires, il faudra à cette famille une puissance nominale de 3 600/0,85 = 4,2 kWc.

Cela représentera une surface de panneaux d’environ 4,2 x 8 = 34 m2. (8 m2 étant la surface estimée pour produire 1 kWc).

Prenons un autre exemple d’une famille en Provence qui consomme 2 900 kWh sur l’année.

Le facteur d’ensoleillement en Provence est de 1,3. Pour produire 2 900 kWh il faudra une puissance nominale de 2 900/1,3 = 2,2 kWc, soit 2,2 x 8 = 18 m2.

Calculer la puissance sur la base de la surface de toiture disponible

Lorsque la surface de toiture bien exposée est limitée, on peut calculer la puissance photovoltaïque maximale qu’on peut installer sur le logement.

Prenons notre famille de Provence qui dispose de 25 m2 de toiture exposée plein sud.

La puissance nominale d’une installation photovoltaïque couvrant cette toiture sera de 25/8 = 3 kWc.

La production annuelle sera d’environ 3 kWc x 1 000 x 1,3 = 3 900 kWh.

Autre exemple, notre famille du Nord qui dispose de 34 m2 de toiture exposée plein sud.

La puissance nominale de cette toiture sera de 34/8 = 4,2 kWc. La production annuelle sera d’environ 4,2 x 1 000 x 0,85 = 3 600 kWh.

Calculer la puissance sur la base du budget

Si on dispose d’un budget bien précis, le calcul peut se faire dans l’autre sens, sachant que le budget moyen est de 8 000 € pour 1kWc.

Prenons une famille à Lyon qui a un budget de 20 000 €.

On peut installer une puissance de 20 000/8 000 = 2,5 kWc, soit une surface de 2,5 x 8 = 20 m2.

Sachant qu’à Lyon le facteur de correction est 1, la production annuelle d’une telle installation sera de 2,5 x 1 000 x 1 = 2 500 kWh.

En conclusion

Grâce à ces formules, vous pourrez rapidement vous faire une idée des dimensions ou du budget nécessaire à une installation photovoltaïque.


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