Exemple de dimensionnement de module, calcul (ex1)

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Catégorie:Installation photovoltaïque autonome

Catégorie:Les modules photovoltaïques


   Continuons notre exemple avec l'habitation de montagne dont les propriétaires ne s'y rendent que pendant les vacances. Nous avons obtenu de le première étape les données suivantes: Pour les vacances de février nous disposons de 85 jours de charge et 7 jours de décharge pendant lesquels nous consommerons 9922Wh. Pour les vacances d'été nous disposons de 150 jours de charge et 15 jours de décharge pendant lesquels nous consommerons 18612 Wh. Enfin, pour les vacances de la Toussaint nous disposerons de 65 jours de charge et 7 jours de décharge pendant lesquels nous consommerons 9922Wh. Calculons maintenant la puissance du module à installer.


Ensoleillement

   Cette maison se trouve dans les Alpes, et le coefficient d'ensoleillement de cette région varie entre 2,6 en décembre et 4,6 en juillet. Ce coefficient est presque deux fois moins important en hiver. Il y aura donc deux fois moins d'électricité produite. Cependant, les résidents passent plus de temps dans leur maison l'été (deux semaines au lieu d'une en hiver). C'est un exemple d'installation photovoltaïque utilisée de façon optimale: la consommation est plus forte pendant les périodes les plus ensoleillées.


Puissance des modules

   Le temps dont on dispose pour produire l'électricité est égal au temps pendant lequel la maison reste vide, plus la durée des vacances. Autrement dit, dès que les résidents sont partis, les modules commencent à remplir les batteries en prévision des prochaines vacances. Lorsque les résidents arrivent, les batteries doivent être rechargées et les modules continuerons de produire de l'électricité qui sera directement consommée.


   Pour les vacances de février, les besoins sont de 9922Wh et nous avons 92 jours pour les produire (= 85 + 7). On doit donc produire en moyenne 108Wh/j (= 9922 / 92). Pour les vacances de juillet, les besoins sont de 18612Wh et nous avons 165 jours pour les produire (= 90 + 15). On doit donc produire en moyenne 113Wh/j (= 18612 / 165). Pour les vacances d'automne, les besoins sont de 9922Wh et nous avons 72 jours pour les produire (= 65 + 7). On doit donc produire en moyenne 138Wh/j (= 9922 / 72).


   Vous venez de calculer la quantité d'énergie que les modules doivent produire au minimum chaque jour. Pour connaître la "puissance crête" à installer, il ne reste plus qu'à diviser ce nouveau résultat par le coefficient d'ensoleillement.


   Vacances de février: Toute la période de charge a lieu en plein hiver, mais le coefficient de 2,6 est celui du mois de décembre, le pire de l'année. On ne prend pas trop de risque en faisant nos calculs avec un coefficient de 2,8. Pour couvrir les besoins des vacances de février, la puissance de l'installation doit donc être de 39Wc minimum (= 108 / 2,8).

   Vacances de juillet: Contrairement aux vacances de février, toute la période de charge a lieux au printemps et au début de l'été, mais le coefficient de 4,6 est celui du mois de juillet, le meilleur de l'année. Il est donc plus raisonnable de prendre un coefficient inférieur comme 4. Dans ce cas, pour couvrir nos besoins, la puissance de l'installation doit être de 29Wc minimum (= 113 / 4).

   Vacances de la Toussaint: On peut utiliser un coefficient de 4, comme pour les vacances de juillet, car la période de charge a lieu en majorité l'été. On obtient une puissance qui doit être au minimum de 35Wc (= 138 / 4).


   En conclusion, cette installation photovoltaïque autonome devra être équipée d'un module de 39Wc minimum pour couvrir sans restriction l'ensemble des besoins des résidents à chacun de leur passage. Les vacances de février seront celles où production et consommation sont équilibrées au plus juste. En revanche, pour les autres vacances, le module de 39Wc produira plus d'énergie qu'il n'en était demandé au début. Ainsi, pour les vacances d'été, le module produira 25740Wh (= 39Wc x 4 x 165j) au lieu de 18612Wh, et pour les vacances de la Toussaint, le module produira 11232Wh (= 39Wc x 4 x 72j) au lieu de 9922Wh. Si les batteries le permettent, nos résidents pourront donc se permettre de consommer davantage en été et en automne par rapport à ce qui était prévu.


   Ces calculs peuvent être affinés en tenant compte de l'inclinaison et de l'orientation des modules, ainsi que des pertes engendrées par la chaleur et le matériel. Nous vous recommandons de lire les articles consacrés à ces sujets. Vous pouvez consulter le deuxième exemple en suivant ce lien ou passer à la troisième étape en suivant ce lien.


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