Comment dimensionner son installation photovoltaïque ?

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Les motivations pour installer une centrale photovoltaïque chez soit ne sont pas les mêmes pour tous : besoin d’électrification pour un site éloigné du réseau électrique, volonté de participer au développement d’une filière énergétique propre, investissement pour le futur.

La méthode pour dimensionner une installation photovoltaïque dépendra de l’objectif recherché.

Les critères de dimensionnement en site isolé

Pour une installation en site isolé, il faut s’assurer que la puissance produite par les panneaux solaires couvre bien les besoins en électricité tout au long de l’année :

Le premier critère sera d’équilibrer la consommation d’électricité avec la production.

Pour cela il y a une règle d’or à appliquer avant l’installation : les économies d’énergie.

L’éclairage :

Utiliser des ampoules consommant peu et avec des rendements élevés comme les ampoules à LED.
Dimensionner l’éclairage en tension continue (DC) puisque la production des panneaux photovoltaïques est en continue et que le stockage dans les batteries ressort en continu.

La réfrigération :

Choisir des appareils économes et mieux, les choisir fonctionnant en tension continue (DC).
Les placer dans un endroit frais pour qu’ils travaillent moins.
S’assurer que l’échangeur soit bien ventilé.
Ajouter des accumulateurs de froid (glaçons ou éléments fermés) dans le congélateur pour que le compresseur travaille moins.

La ventilation :

Privilégier des ventilateurs plutôt que de la climatisation.

Le chauffage :

Choisir un chauffage au bois indépendant plutôt qu’un chauffage central (même basse calorie par le sol). Le chauffage central fonctionne avec une pompe très énergivore.
Dans le cas d’un chauffage central, faire fonctionner la pompe du système de chauffage en solaire (pompe 12 V).

Des ampoules à LED sont à privilégier pour leur faible consommation

Le second critère sera d’évaluer ses besoins en calculant sa consommation journalière. Pour cela il faut :

Additionner la consommation de chaque appareil, de chaque point de lumière du logement.
Evaluer le temps d’utilisation par période de 24 heures.

Le troisième critère prendra en compte les données météorologiques de sa région.

Une surface exposée au soleil reçoit, à un instant donné, un rayonnement solaire en W/m2, qui est un flux, une puissance par unité de surface.

Ce flux varie au passage d’un nuage, selon les heures de la journée. Au bout d’une journée, ce flux a produit une énergie en Wh/m2.

En prenant ces données globales sur une journée, en les reportant chaque mois (avec les différences dû aux saisons), on a le rayonnement moyen journalier, on peut donc chiffrer l’énergie solaire récupérable et dimensionner un système photovoltaïque par rapport au deuxième critère, sa consommation.

Le quatrième critère consistera à choisir le type de panneaux que vous voulez utiliser :

En silicium mono ou poly-cristallin pour un bon rendement (11 à 15%).
En silicium amorphe avec des rendements plus faibles mais des performances meilleures aux faibles éclairements (7 à 8%).
Avec une garantie sur la puissance crête.

Le cinquième critère consistera à choisir le type de batteries et leur puissance pour répondre à votre consommation.

C’est le point critique dans une installation en site isolé. Vous ne pouvez pas surdimensionner le stockage par rapport à votre surface de panneaux.

Les critères de dimensionnement pour une installation raccordée au réseau

Le problème du stockage ne se posant plus, car l’électricité est envoyée et soutirée du réseau à la demande, il n’y a plus l’obligation absolue de dimensionner l’installation pour coller la production à la consommation.

On peut alors dimensionner les panneaux photovoltaïques à son budget et à la dimension du toit de son logement.

En conclusion

La surface utile de son dispositif photovoltaïque est le savant mélange entre le rayonnement moyen journalier pour le lieu concerné, le rendement des panneaux photovoltaïques choisis et les besoins énergétiques journaliers de l’habitation.

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