Calcul panneau solaire et batterie : la méthode en 5 étapes

Dimensionner des panneaux solaires et une batterie, c'est cinq opérations, toujours dans le même ordre. Chacune répond à une seule question et chacune se fait sur une feuille de papier. Ce guide les pose, y fait passer trois consommations réelles et nomme l'appareil Voltronic dont la fiche répond à chaque résultat. Le calculateur de dimensionnement de ce site enchaîne les mêmes cinq opérations : vous pouvez donc y vérifier votre calcul.

Les chiffres de départ

Le calcul demande trois nombres par appareil : sa puissance en marche, le multiple de cette puissance qu'il appelle au démarrage, et son nombre d'heures de fonctionnement par jour. Voici les valeurs que retient le calculateur :

Les cinq opérations

1. Énergie par jour (kWh). Puissance en marche x heures, additionnée sur tous les appareils puis divisée par 1 000.
2. Pointe (W). Le plus grand de deux chiffres : la somme des puissances en marche multipliée par 1,25, ou l'appel au démarrage du plus gros moteur ajouté à tout le reste en marche.
3. Onduleur. Sa puissance nominale doit atteindre au moins la pointe. Au-delà de 2,5 fois la pointe, il est surdimensionné.
4. Batterie (kWh). Énergie par jour x heures de secours / 24. Sans aucun réseau, une journée entière d'énergie.
5. Champ solaire (kWc). Énergie par jour / (heures de plein soleil x 0,8). En site isolé, on divise par 0,75 au lieu de 0,8. Le champ en kWc divisé par la puissance d'un module donne le nombre de panneaux.

Les pages système de ce site retiennent 5,7 heures de plein soleil, valeur du moteur de calcul pour les Émirats ; il retient 5,8 pour l'Arabie saoudite et 3,7 pour la France.

Exemple 1 : un climatiseur, un réfrigérateur et l'éclairage, 4 heures de secours

• Énergie : 1 200 x 8 + 150 x 8 + 200 x 8 = 12 400 Wh, soit 12,4 kWh par jour.
• Pointe : la somme en marche vaut 1 550 W, et 1 550 x 1,25 = 1 938 W. Le climatiseur qui démarre appelle 3 600 W, plus 350 W pour le reste : 3 950 W. On garde le plus grand : 3 950 W.
• Onduleur : l'Axpert King II TWIN 6K est donné pour 6000VA/6000W, au-dessus de 3 950 W et sous la limite de 2,5 fois la pointe, soit 9 875 W. Sa fiche indique une surcharge de deux fois la puissance nominale pendant 5 secondes.
• Batterie : 12,4 x 4 / 24 = 2,07 kWh. Une LIO 4805 stocke 2 400 Wh, comptés pour 2,16 kWh utiles : elle suffit. Une LIO 4810 de 4 800 Wh double la durée.
• Champ solaire : 12,4 / (5,7 x 0,8) = 2,72 kWc, soit 5 modules de 550 W.

Exemple 2 : une ferme avec deux pompes, sans réseau

Deux pompes à eau de 750 W pendant 1,5 heure, un réfrigérateur, un congélateur et l'éclairage.

• Énergie : 2,25 + 1,2 + 1,6 + 1,6 = 6,65 kWh par jour.
• Pointe : une pompe qui démarre appelle 750 x 3,5 = 2 625 W, les autres appareils ajoutent 1 300 W : 3 925 W.
• Onduleur : la fiche de l'InfiniSolar V II TWIN 6kw indique une puissance de sortie nominale de 6000W, une puissance PV maximale de 7000W et une plage MPP de 120 à 430 VDC.
• Batterie : sans réseau, une journée entière, 6,65 kWh. La LIO 4810 compte pour 4,32 kWh utiles : 6,65 / 4,32 = 1,5, donc 2 modules.
• Champ solaire : 6,65 / (5,7 x 0,75) = 1,56 kWc, soit 3 modules de 550 W ou 1 650 W, bien en dessous des 7000W admis par l'onduleur.

C'est, ligne pour ligne, le kit ferme en site isolé.

Exemple 3 : un commerce avec deux climatiseurs, sans réseau

Deux climatiseurs, un réfrigérateur, deux ensembles d'éclairage et un ordinateur, le tout 8 heures par jour.

• Énergie : 19,2 + 1,2 + 3,2 + 1,6 = 25,2 kWh par jour.
• Pointe : 3 600 W pour le climatiseur qui démarre, 1 950 W pour le reste : 5 550 W.
• Onduleur : l'Axpert King II TWIN 6K, 6000VA/6000W.
• Batterie : 25,2 / 4,32 = 5,8, donc 6 modules LIO 4810. La fiche de la LIO 4810 indique 150 A de décharge continue maximale par module sous 48 VDC.
• Champ solaire : 25,2 / (5,7 x 0,75) = 5,89 kWc, soit 11 modules de 550 W.

Le kit commerce en site isolé affiche le même résultat.

Trois vérifications avant de commander

• La tension de la batterie entre dans la fenêtre de l'onduleur. La fiche de l'Axpert King II TWIN 6K indique une tension continue nominale de 48Vdc et une protection contre la surcharge à 66Vdc ; les modules LIO sont en 48 VDC nominal avec une tension de pleine charge de 52,5VDC.
• Le champ reste sous les limites PV de l'onduleur. Lisez la puissance PV maximale, la plage MPPT et la tension à vide sur la fiche technique Axpert King II TWIN ou la fiche technique InfiniSolar V II TWIN avant de fixer le nombre de panneaux par chaîne.
• Le courant de charge convient à la batterie. La fiche de la LIO 4805 indique un courant de charge maximal de 50A, celle de la LIO 4810 100A ; les deux figurent sur la fiche technique LIO.

Si deux onduleurs passent ces trois vérifications, les pages de comparaison mettent leurs fiches côte à côte. Les éléments se commandent depuis leur page produit, au prix affiché, et les commandes se retirent en magasin à Dubaï ou à Riyad.