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L'importance de bien dimensionner son système solaire autonome
Dimensionner correctement un kit solaire autonome est crucial pour garantir une performance optimale et une satisfaction à long terme.
1. Assurer une alimentation électrique continue
Un dimensionnement précis permet de répondre efficacement à la demande énergétique de votre habitation. Si le système est sous-dimensionné, vous risquez des interruptions de courant fréquentes, particulièrement pendant les périodes de faible ensoleillement. À l'inverse, un système surdimensionné représente un investissement excessif et inutile.
2. Optimiser l'investissement
Le coût d'un kit solaire autonome comprend les panneaux solaires, les batteries de stockage (60-70% du coût global), les onduleurs et éventuellement un groupe électrogène de secours. Un système surdimensionné entraîne des dépenses supplémentaires pour des composants inutilisés, tandis qu'un système sous-dimensionné peut nécessiter des investissements additionnels pour augmenter sa capacité.
3. Prolonger la durée de vie
Des batteries surchargées ou déchargées excessivement peuvent voir leur durée de vie réduite. Un dimensionnement adéquat garantit que les batteries fonctionnent dans des conditions optimales, prolongeant ainsi leur durée de vie et celle des autres composants du système.
4. Efficacité énergétique
Un bon dimensionnement permet de maximiser l'utilisation de l'énergie solaire captée. Les panneaux solaires doivent être capables de produire suffisamment d'énergie pour couvrir les besoins quotidiens et recharger les batteries pour les périodes sans soleil. Cela assure une utilisation efficace et rationnelle des ressources disponibles.
5. Intégration des conditions météorologiques
Les conditions météorologiques influent fortement sur la production d'énergie solaire. En tenant compte des variations saisonnières et des jours nuageux lors du dimensionnement, vous vous assurez que le système peut répondre aux besoins énergétiques même dans des conditions défavorables.
6. Sécurité et fiabilité
Un système bien dimensionné minimise le risque de surcharge et de défaillance, augmentant ainsi la sécurité globale de l'installation. Une bonne planification inclut également des marges de sécurité pour faire face à des situations imprévues, comme une augmentation temporaire de la consommation électrique.
Les étapes clés pour bien dimensionner un kit solaire autonome
1/ Évaluer la consommation électrique
Il faut un inventaire détaillé des appareils électriques et de leur consommation puis calculer la consommation quotidienne totale en kilowattheures (kWh).
Pour ce faire :
1. Utiliser un simulateur en ligne dédié aux kits solaires autonomes pour avoir une idée précise de la taille du système nécessaire en quelques minutes. De plus, les consommations moyennes des appareils sont déjà renseignées. Lancer la simulation
2. Remplir un bilan de consommation, pour plus de précision, qui permettra à nos équipes de dimensionner un système sur mesure parfaitement adapté aux besoins. Télécharger le formulaire
Il est important de bien connaitre la consommation de chaque appareil pour ne pas fausser le résultat du dimensionnement.
On cherchera bien entendu à privilégier des appareils basse consommation comme l'éclairage LED, réfrigérateur A+++, etc...
Historiquement, on utilisait des appareils en courant continu DC (12V / 24V / 48V) dans les sites isolés du réseau, car ils consommaient moins d'énergie que les appareils en courant alternatif AC (220-230V), cela évitait aussi d'ajouter un convertisseur (onduleur) couteux qui consomme lui aussi.
Ce n'est plus le cas de nos jours ! Les appareils modernes en courant alternatif AC sont en basse consommation et bien moins cher que les appareils en courant continu DC, le prix et les performances des onduleurs ont également évolués. Le surcoût lié à l'onduleur est très largement compensé par l'écart de prix des appareils.
L'autre avantage avec les appareils en courant alternatif AC, est que les câbles peuvent être bien plus petits, limitant les pertes et le coût.
Ils sont aussi bien plus facile à trouver dans le commerce et peuvent être alimentés pour un groupe électrogène en cas de besoin.
Attention toutefois aux moteurs électriques !
En effet, les moteurs électriques en courant alternatif AC que l'on peut trouver sur une pompe ou un compresseur de frigo par exemple ont besoins d'un pic de puissance pour se lancer allant 3 à 20 fois leur puissance nominale. Ce qui peut poser un problème si l'onduleur n'est pas assez puissant ou si les batteries ne sont pas adaptées. Il est possible d'installer un démarreur progressif pour lisser cette pointe au démarrage.
L'eau chaude en site isolé
Comme on cherche à optimiser la consommation électrique de l'habitation autonome, le chauffe-eau électrique classique n'est pas adapté.
Plusieurs alternatives sont possibles :
1. Le chauffe-eau solaire thermique
Cette solution est très efficace mais, couteuse, compliquée à mettre en œuvre, demande de l'entretien et ne suffit pas toute l'année lorsque que le soleil vient à manquer. Il est toutefois possible d'y ajouter une seconde source d'alimentation avec une chaudière gaz ou bois.
2. Le chauffe-eau solaire photovoltaïque
Beaucoup moins couteux que le thermique, il est également plus facile à installer mais, son rendement est bien plus faible. Il faudra donc une grande quantité de panneaux solaires photovoltaïques pour l'alimenter et lorsque l'eau est chaude, le surplus d'énergie est perdu.
3. La chaudière bi-énergie
C'est, sans aucun doute, la meilleure solution ! Que ce soit en termes de confort ou de coût.
La chaudière peut être alimentée au gaz ou au bois et complétée par une résistance solaire photovoltaïque. Avec un système de résistance connectée comme MyPV, le système va privilégier l'énergie solaire sans mettre en péril le reste de l'installation et, si besoin, l'appoint sera fait par la seconde source d'alimentation.
2/ Analyser les conditions d'ensoleillement
On va chercher à optimiser la production solaire en exposant les panneaux solaires aux rayons du soleil directs le plus longtemps possible durant la journée.
Les éléments qui influencent la production solaire :
1. La localisation géographique
L'adresse exacte ou les coordonnées GPS sont très importantes pour pouvoir estimer l'ensoleillement annuel de la région. Des bases de données météo existent avec des moyennes sur plusieurs années. Le gisement solaire et les conditions météo sont radicalement différent entre le nord et le sud, en montagne ou en plaine, dans les terres ou au bord de l'océan.
2. L'emplacement des panneaux solaires
Dans l'idéal, les panneaux solaires seront face au sud, inclinés entre 30° pour une utilisation estivale et 60° pour un habitat occupé toute l'année.
On cherchera également à éviter les ombres portées par des arbres, bâtiment, antenne, cheminée...
Quel type de support ? au sol, en façade, sur un mât, un poteau avec une structure métallique ou sur le toit en tuile, bac acier...
3/ Occupation du site
Le taux d'occupation du site isolé au cours de la semaine et de l'année va jouer un rôle déterminant sur le dimensionnement et plus particulièrement sur l'autonomie nécessaire dans la batterie. Une résidence secondaire occupée les week-ends et pendant les vacances n'aura pas besoin d'autant d'autonomie qu'un logement habité toute l'année par exemple.
4/ Présence d'un groupe électrogène
En cas de défaillance ou d'insuffisance du système solaire, le groupe peut prendre le relais pour assurer une alimentation continue et recharger la batterie.
Il est également utilisé pour alimenter les gros appareils énergivores ponctuellement, permettant ainsi de diminuer la taille du parc batterie qui est très onéreux (60 à 70% du coût global).
Un groupe électrogène à démarrage automatique peut être télécommandé à distance par le système solaire sans intervention humaine.
Conclusion
Bien dimensionner un kit solaire autonome est une étape cruciale pour assurer la fiabilité, l'efficacité et la rentabilité de votre installation. Un dimensionnement précis garantit non seulement une alimentation électrique continue et sécurisée, mais aussi une optimisation des coûts et une durée de vie prolongée des composants. En investissant du temps et des efforts pour planifier correctement votre système, vous vous assurez une autonomie énergétique durable et sans soucis pour votre habitation isolée.
