Guide pour dimensionner et construire son kit solaire autonome

Si les kits solaires photovoltaïques standards proposés ne répondent pas exactement à votre situation, vous allez pouvoir élaborer vous-même votre kit solaire autonome pour site isolé en fonction de vos besoins réels, ce qui vous permettra  d’optimiser l’utilisation de votre installation et de faire des économies importantes en ne payant que l’essentiel.

Notre modèle de calcul est conçu et économiquement compétitif pour des installations dont le besoin est supérieur à 250W, en dessous nous vous recommandons de choisir les kits standards disponibles pour bateau et camping-car qui s’adapteront aussi à vos besoins sur sites isolés.

Maintenant pour le dimensionnement et le choix de votre installation, laissez-vous guider !

1) Choix du ou des Panneaux solaires :

a) Calculez votre consommation journalière prévisionnelle :

La logique de calcul est de prendre les puissances nominales (W) de vos appareils électriques puis de les multiplier par le nombre d’heures (h) d’utilisation par jour (Wh/j) et d’en faire le cumul. Le résultat s’exprime en Wh/j (Wattheures par jour). Vous pouvez aussi vous aider en consultant ce PDF :

Tableau de consommations journalières 

a) Votre localisation :

En fonction de votre localisation en France et de la saison, divisez cette puissance quotidienne (en Wh/j) par le coefficient correspondant ci-dessous, vous obtenez ainsi la puissance nécessaire de votre panneau solaire en (W).

Si vous devez l’utiliser sur plusieurs saisons, choisissez le coefficient de celle qui sera la moins ensoleillée.

Exemple de calcul de consommation électrique :

Pendant la saison Printemps / Été, vous souhaitez alimenter dans votre maison de vacances située dans le nord de la France :

• un téléviseur de 60W fonctionnant 3 heures par jour
• un frigo consommant 500W par jour
• quelques éclairages pour un total de 100W fonctionnant 2 heures par jour

Calcul de la consommation journalière : 60×3 + 500 + 100×2 = 880 Wh/j
Calcul de la puissance nécessaire : 880 / 2 = 440W

Les panneaux solaires peuvent être montés en parallèle sans aucun problème particulier, dans ce cas leur puissance s’ajoute.
Les puissances annoncées par les constructeurs sont calculées par convention sur la base d’un niveau d’ensoleillement sur une surface plane horizontale de 1000 W/m². Dans les faits la puissance utile du panneau est fonction de l’ensoleillement et de son orientation.

2) Choix du support :

Selon la surface du module solaire, son emplacement et son exposition, plusieurs solutions sont envisageables, de la pose directe sur toit avec rails et coins de fixation à des supports à poser au sol ou des portiques à fixer au mur, sans oublier les suiveurs solaires capables de faire suivre le soleil au module solaire afin d’en optimiser le rendement.

3) Choix du régulateur de charge :

Le régulateur solaire (appelé aussi régulateur de charge ou contrôleur de charge), régule le niveau d’énergie stockée par les batteries afin d’éviter les surcharges ou les décharges trop profondes des batteries :

• il limite, et peut même stopper, la charge de la batterie solaire par le module solaire quand la batterie est complètement chargée
• il ralentit la décharge par délestage de l’utilisation, et même l’arrêt total, afin d’éviter les décharges profondes risquant d’endommager les batteries.

Certains systèmes de régulation font varier dynamiquement la charge en sortie du panneau solaire pour optimiser la puissance fournie par celui ci. Ces régulateurs haut rendement permettent de gagner 15 à 30% de rendement. Cette technologie est appelée MPPT (Maximum Power Point Tracking).

4) Choix des batteries :

Calcul : Diviser par la tension que vous allez utiliser, soit 12V pour une installation petite ou moyenne ou 24V pour une installation importante,  ensuite on multiplie par 2. Ensuite pour déterminer le nombre de batteries voir la façon de procéder dans notre exemple ci-dessous :

Exemple de dimensionnement batteries

Consommation journalière = 880Wh/j
Sur une batterie de 12V, vous consommerez sur une journée : 880 / 12 = 73,33 Ampères / jour

Sachant qu’il ne faut pas décharger une batterie à plus de 50% de sa capacité, il faudra choisir dans ce cas une batterie : 73,33 / 0,5 = 146 Ah minimum, soit 2 batteries de 85Ah montées en parallèle.

En 24V (2 batteries en série : branchement du + avec le -) nous aurions obtenu la moitié 880/24 = 36,6 Ampères / jour. Il faudrait donc choisir dans ce cas des batteries de 73 Ah minimum, soit 2 batteries de 85Ah.

Vous comprenez mieux maintenant qu’il est nécessaire, dans le cas où vous avez beaucoup d’appareils en fonctionnement, de travailler en 24V.

Conseil important : Il vaut mieux sur-dimensionner (de 15 à 20%) la capacité de ses batteries que le contraire.

A savoir : si vous montez des batteries en série les tensions (V) s’ajoutent, si vous les montez en parallèle ce sont les intensités (Ah) qui s’ajoutent.

5) Choix du courant / Convertisseur (onduleur) :

A ce stade votre installation solaire ne va vous fournir que du courant continu en 12 V ou du 24V suivant que vous installiez vos batteries en parallèle ou en série.

Si vous souhaitez du courant alternatif 220/230V, il faudra rajouter un convertisseur (onduleur) en sortie de batteries.

Pour en savoir + sur les convertisseurs (choix, dimensionnement, etc.) consultez notre dossier complet en cliquant ici

6) Choix du câblage pour son kit solaire :

Le câblage des panneaux solaires est une étape importante dans le montage d’un kit solaire autonome. Une compréhension approfondie des câbles photovoltaïques est essentielle pour garantir une installation sécurisée, facilement extensible et un dépannage efficace en cas de problème.

Les câbles électriques dans une installation solaire monophasée

Dans un kit solaire monophasé, le câble utilisé est généralement un câble 3G de 2,5 mm, connu sous le nom de câble R2V. Ce type de câble inclut des conducteurs de phase, neutre, et de terre qui relient le micro-onduleur au réseau domestique.

Comment choisir la section du câble adaptée à son installation ?

La section de votre câble électrique joue un rôle majeur dans la performance et la sécurité de votre installation solaire. Elle doit être choisie avec soin en fonction de plusieurs facteurs clés :

• La Distance : La longueur du câble entre votre champ photovoltaïque et votre réseau domestique.
• La Puissance : La puissance totale générée par vos panneaux solaires.
• La Section du câble : Détermine la capacité du câble à transporter l’électricité en toute sécurité sans perte de puissance excessive.

Le tableau ci-dessous fournit un guide détaillé pour déterminer la section de câble adéquate en fonction de la distance et de la puissance de votre installation. Cela permet de choisir la bonne section de câble pour assurer une transmission efficace de l’énergie et éviter tout risque de surchauffe ou de dégradation du câble sur le long terme.