Calcul panneau solaire et batterie
Batterie en kWh = kWh par jour × jours d'autonomie ÷ (profondeur de décharge × rendement de l'onduleur) : 5 kWh pendant 1 jour en LiFePO4 à 80 % avec un onduleur à 90 % demandent 6,94 kWh (144,7 Ah en 48 V). Panneaux = Wh par jour ÷ (heures d'ensoleillement crête × 0,75) : avec 4 heures, 1 667 W, soit 5 panneaux de 400 W.
Mode d’emploi
- Saisissez la consommation journalière en kWh et la plus forte charge simultanée en watts, ou passez à la liste d'appareils et ajoutez chacun avec ses watts et ses heures par jour.
- Choisissez les jours d'autonomie (durée sans soleil), la tension et le type de batterie. Le LiFePO4 s'utilise en général jusqu'à 80 à 90 % de décharge, le plomb jusqu'à 50 %.
- Saisissez les heures d'ensoleillement crête du lieu et de la saison, la puissance d'un panneau et les pertes du système. En site isolé, prenez le plus mauvais mois.
Méthode de calcul
Capacité batterie (kWh) = kWh par jour × jours d'autonomie ÷ (profondeur de décharge × rendement de l'onduleur). Ah = kWh × 1000 ÷ tension du système.
Champ solaire (W) = Wh par jour ÷ (heures crête × (1 − pertes)). Nombre de panneaux = W du champ ÷ W d'un panneau, arrondi au supérieur.
Puissance continue de l'onduleur = plus forte charge simultanée × 1,25. Les appareils à moteur (frigo, pompe, ventilateur, outillage) peuvent appeler environ 3 fois leur puissance au démarrage, la puissance de pointe doit le couvrir.
Courant du régulateur ≈ W de panneaux installés ÷ tension batterie × 1,25. C'est un ordre de grandeur pour un régulateur MPPT ; vérifiez aussi que la tension à vide des panneaux reste sous sa limite.
Exemple chiffré
- Consommation 5 kWh/jour, 1 jour d'autonomie, LiFePO4 48 V à 80 % de décharge, onduleur 90 % : 5 ÷ (0,8 × 0,9) = 6,94 kWh, soit 144,7 Ah en 48 V.
- 4 heures crête et 25 % de pertes : 5000 ÷ (4 × 0,75) = 1 667 W de panneaux, donc 5 panneaux de 400 W (2 000 W) qui produisent environ 6 kWh un jour moyen.
- Plus forte charge 1000 W : onduleur d'au moins 1 250 W. Régulateur ≈ 2 000 ÷ 48 × 1,25 = 52,1 A.
Heures d'ensoleillement crête typiques
Ordres de grandeur seulement. Prenez la valeur de votre site exact et du plus mauvais mois dans NREL PVWatts / NSRDB ou le Global Solar Atlas de la Banque mondiale.
| Climat | Heures crête par jour |
|---|---|
| Hautes latitudes en hiver | 1-2 |
| Climat tempéré nuageux, moyenne annuelle | 3-4 |
| Latitudes moyennes ensoleillées, moyenne annuelle | 4-5 |
| Déserts et tropiques ensoleillés | 5-7 |
Hypothèses
- La charge est en courant alternatif via un onduleur, d'où son rendement appliqué à la batterie. Pour des charges en courant continu, mettez 100 %.
- Les jours sans soleil, la batterie couvre toute la consommation ; aucune production solaire n'est déduite ces jours-là.
- Les panneaux sont dimensionnés pour recharger la batterie avec le soleil d'une journée. Pour récupérer plus vite après plusieurs jours gris, ajoutez des panneaux.
- Estimation de conception pour planifier. Faites confirmer l'installation finale par un professionnel qualifié.
Questions fréquentes
Quelle batterie pour 5 kWh par jour ?
Avec 1 jour d'autonomie, du LiFePO4 utilisé à 80 % et un onduleur à 90 % : 5 ÷ (0,8 × 0,9) = 6,94 kWh, soit 144,7 Ah en 48 V. Pour 2 jours en plomb à 50 %, on passe à 22,22 kWh.
Que sont les heures d'ensoleillement crête ?
Le nombre d'heures par jour pendant lesquelles le soleil devrait briller à 1000 W/m² pour fournir l'énergie du jour. Ce n'est pas la durée du jour. Cherchez votre site dans NREL PVWatts ou le Global Solar Atlas et prenez le mois le plus faible pour un usage toute l'année.
Pourquoi 25 % de pertes ?
Les panneaux fournissent rarement leur puissance nominale. Chaleur, salissures, câblage, disparités et régulateur en prennent chacun une part. NREL PVWatts retient 14 % hors effet de température ; 20 à 30 % au total est une hypothèse courante et un peu prudente pour les petits sites isolés.
12 V, 24 V ou 48 V ?
L'énergie en kWh est la même, mais une tension plus haute réduit le courant, la section des câbles et la taille du régulateur. Le 12 V convient sous 1 kW environ, le 24 V aux tailles moyennes et le 48 V aux grandes installations domestiques.
Quelle taille d'onduleur ?
Au moins 1,25 fois la plus forte charge simultanée, avec une puissance de pointe qui couvre le démarrage des moteurs. Un frigo de 150 W peut appeler environ 450 W un court instant.
Puis-je construire l'installation avec ce seul résultat ?
Servez-vous-en pour planifier et budgéter. Sections de câble, fusibles, tension des chaînes, température et règles locales relèvent d'un installateur ou électricien qualifié.