Combien de panneaux solaires faut-il pour une maison privée ? Comment calculer les panneaux solaires.
A l’aide d’une installation solaire autonome, vous pouvez alimenter en énergie tous les appareils électriques de votre maison. L'essentiel est de comprendre et d'évaluer correctement les besoins de votre foyer et l'électricité que vous devez installer.
Composants d'un système solaire domestique.
Un système photovoltaïque domestique se compose généralement de 6 éléments de base :
Nous calculons le nombre de panneaux solaires et de batteries en 6 étapes
1. Calcul de la consommation d'énergie. La première étape consiste à rédiger un cahier des charges, c'est-à-dire descriptif technique systèmes. Vous devez d’abord dresser une liste de tous les appareils électriques de la maison, connaître leurs besoins et les ajouter à la liste.Vous trouverez ci-dessous des données approximatives sur les valeurs de puissance moyennes de certains appareils. Ce sont des estimations approximatives. Afin de calculer la consommation électrique d'un système avec onduleur (pour les appareils AC), des corrections doivent être apportées pour chaque appareil. Les pertes dans l'onduleur peuvent atteindre 20 %. Au moment du démarrage, le réfrigérateur et le compresseur consomment 5 à 6 fois plus d'énergie que la puissance nominale, de sorte que l'onduleur doit résister à des surcharges à court terme 2 à 3 fois supérieures à la puissance nominale. S'il existe de nombreux appareils à haute puissance, pour un choix d'onduleur moins cher et plus optimal, il est nécessaire de prévoir l'inclusion séparée de ces appareils pendant le fonctionnement.
La deuxième méthode de fabrication des modules consiste à appliquer par plasma un matériau semi-conducteur sur du verre ou un autre matériau qui servira de « lit ». Cet ensemble est ensuite recouvert d'un matériau transparent tel que du verre. Film mince prêt à l'emploi, la technologie la plus simple pour l'intégration dans les bâtiments urbains. Les éléments utilisés dans ce cas sont du silicium ou des composés chimiques tels que le tellurure de cadmium ou le diséléniure de cuivre et d'indium.
Y a-t-il une différence entre un capteur et un module solaire ? Alors qu'un module solaire convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique, un capteur solaire utilise la chaleur pour générer de la chaleur. Pourquoi les cellules solaires sont-elles bleues ? Les panneaux solaires dotés de cellules en silicium cristallin sont généralement bleus car c'est la couleur avec laquelle la cellule a la meilleure efficacité pour convertir l'énergie solaire en énergie électrique. Lorsqu’elles arrivent à l’usine, les soi-disant plaquettes de silicium sont en réalité d’un gris terne, la couleur naturelle du minéral.
Tableau1. Énergie moyenne des appareils électriques
2. Nous déterminons la quantité d'énergie solaire pouvant être obtenue dans une zone donnée. Deux facteurs sont importants ici :
- rayonnement solaire annuel moyen,
- ses valeurs mensuelles moyennes pour les pires conditions météorologiques.
A partir de ce tableau, vous pouvez choisir la puissance des panneaux solaires en tenant compte de la consommation réelle, sauf cas de durées extrêmement longues. intempéries. Utiliser des modules puissance différente(50, 100, 250 W), vous pouvez composer la puissance de votre propre système.
Dans l’une des dernières étapes de fabrication d’une cellule solaire, celle-ci reçoit une couche antireflet d’une épaisseur nanométrique qui lui confère une teinte bleu ciel. Quelle technologie est la plus fiable ? Qu'est-ce qui garantit la fiabilité système installé- c'est la qualité de la fabrication des équipements et de leur installation correcte. Le principal risque pour la fiabilité du système est essentiellement l’inexpérience et le manque de connaissances lors de l’installation et de l’étalonnage.
Quelle technologie est la moins chère ? Le montant payé pour un système photovoltaïque dépend du type d'application et de l'objectif du projet, en tenant compte des limitations. Par exemple, s’il existe une grande surface disponible et un besoin de puissance fixe, l’utilisation de films minces peut être la plus appropriée. Cette technologie est généralement moins chère mais moins efficace. S'il y a peu d'espace disponible pour la puissance requise, vous devrez rechercher des modules à plus haut rendement, qui sont généralement plus chers.
3. Sélection de la capacité de la batterie dépend de la demande d'énergie et du nombre de panneaux - du courant de charge. Les batteries AGM nécessitent un courant de charge de 10 %. Pour un panneau de 90 W, la capacité minimale de la batterie est de 60 A*h, et la capacité optimale est de 100 A*h. Elle accumulera 1,2 kW*h à une tension de 12 V. 
Pour les systèmes consommant jusqu'à 1,5 kW*h par jour, il est préférable d'utiliser des batteries et des panneaux 12 V. Pour les systèmes consommant plus de 3 kW*h par jour, il est conseillé de les équiper d'un générateur solaire et d'une batterie 48 V. .
Encore une fois, il est nécessaire de déterminer les besoins du projet pour pouvoir déterminer quelle sera la meilleure option technologique. Il faut d’abord évaluer l’aspect énergétique : qu’est-ce que force souhaitée? Deuxièmement, il est important d’évaluer les aspects architecturaux : l’esthétique est-elle un point important du projet ? Vous devez ensuite comparer la surface disponible par rapport à la capacité installée pour voir si des modules plus efficaces sont nécessaires ou si la surface disponible ne pose pas de problème.
Idéal Institut peut-il m'aider ? Mais nous disposons de quelques outils, grâce au projet Americas of the Sun, qui peuvent vous aider à vous lancer dans l’adoption de l’électricité solaire. Vous pourrez alors demander un budget d’achat et d’installation à l’entreprise d’installation.
Les plus abordables sont batteries de voiture, mais ils sont conçus pour transmettre des courants importants pendant une courte période. Ces batteries ne supportent pas les longs cycles de charge-décharge typiques des systèmes solaires.
Les batteries solaires spéciales ont une faible sensibilité pour le fonctionnement cyclique et une faible autodécharge. Les fabricants fabriquent des batteries avec à des moments différents décharge. La batterie sélectionnée doit avoir une réserve d'énergie d'environ 4 jours.
Nous vous invitons également à consulter notre book en ligne. Pour apprendre étape par étape l'installation d'un système photovoltaïque, nous vous proposons de consulter notre brochure en ligne. Comment puis-je avoir de l'électricité dans ma maison ? pouce. Combien coûte l’installation d’un système solaire photovoltaïque ?
Comme des panneaux panneaux solaires nécessaire pour vivre ? Si vous vous posez la question : voici le bon endroit pour dissiper ce doute. Rapidement et directement ci-dessous, le tableau indique le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin pour votre maison. Le Brésil est un pays doté d'un vaste territoire et de régions climatiques différentes. Certains sites ont grand nombre précipitations, d’autres sont plus secs et présentent de plus grandes fluctuations de température.
Pour que la batterie dure la durée indiquée par le fabricant, elle doit être utilisée avec un contrôleur de charge de haute qualité. Le courant de charge est contrôlé et diminue lorsque la batterie est complètement chargée. Les approvisionnements en énergie sont interrompus lorsqu'ils sont déchargés à un niveau critique. 
4. Sélection d'un onduleur. Pour utilisation appareils électroménagers utilisé CA(220V, 50 Hz), et pour cela, l'installation solaire avec batterie doit disposer d'un onduleur. Il est conseillé d'utiliser des onduleurs à sortie sinusoïdale - c'est une qualité élevée pour les appareils.
Tous ces facteurs ont un impact direct sur la production d’énergie solaire, comme nous l’avons vu dans d’autres articles publiés ici sur le blog. Dimensionnez donc correctement votre système photovoltaïque connecté au réseau afin que vous puissiez connaître, avec précision et en toute sécurité, le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin pour votre maison.
Paramètres utilisés pour répondre à la question « De combien de panneaux solaires ai-je besoin pour ma maison ? »
Mais il est un peu plus facile d'y réfléchir, selon nos estimations, pour la génération intermédiaire qui se trouverait dans certaines régions du Brésil, selon des paramètres préétablis. Pour cette étude, nous prendrons l'exemple d'un module solaire PV de 265W, orienté vers le nord, incliné de 20, et prenant en compte les pertes totales de chaleur et de saletés du système PV, soit 20% de la puissance nominale.
5. Durée de vie des composants. Un facteur important est la durée de vie des composants individuels. Les panneaux photo permettent une réduction de productivité allant jusqu'à 80 % au cours de la 20e année, bien qu'ils puissent fonctionner pendant 25 ans. Les cadres et fixations doivent également être choisis pour cette période : en aluminium ou en acier inoxydable. Les batteries ont une durée de vie moyenne de 4 à 12 ans (selon la nature des cycles de charge/décharge). Les onduleurs durent généralement 10 à 15 ans et la période de garantie est fixée à 5 ans. 
6. Obsolescence et recyclage. On n’en parle pas beaucoup, mais on ne peut y échapper. Toutes les innovations technologiques et... Chaque année, de plus en plus productif et moins cher
En quoi les panneaux solaires sont-ils nécessaires pour vivre dans le sud ?
De telles techniques représentent efficacement les caractéristiques du module d'installation. Compte tenu des paramètres ci-dessus, dans cette situation, un module PV de 265 W génère 1,14 kWh par jour, comme le montre l'équation ci-dessous.
Qu’en est-il du Sud-Est et du Midwest ? Comment ai-je besoin de plaques solaires dans ma maison ?
A la fin du mois, le même module génère.Potentiel d’énergie solaire au nord et au nord-est
Compte tenu des paramètres ci-dessus, dans cette situation, le module PV génère 265 W par jour. Actuellement, les sources d’énergie renouvelables, et l’énergie solaire en particulier, constituent la priorité en matière de production d’électricité dans le monde. Cependant, la question est : les panneaux solaires seront-ils installés correctement ?
Avant de commencer à acheter et à installer un système d’énergie solaire, vous devez vous renseigner exactement par vous-même :
- Avez-vous besoin de votre propre système énergétique autonome ?
- Quels problèmes faut-il résoudre avec des panneaux solaires ?
Et, sur la base des réponses aux questions posées, décidez d'acheter des panneaux solaires ou de les refuser. L'étape suivante consiste à calculer la puissance requise. Si vous utilisez des panneaux solaires comme principale source d'énergie, l'indicateur de puissance en sera un, mais si vous souhaitez utiliser le système comme source d'énergie de secours, il sera différent.
Si vous pensez que les panneaux solaires doivent être orientés vers le sud pour pouvoir capter plus de lumière solaire et donc produire plus d’énergie, votre réflexion est tout à fait correcte. Cependant, les experts en énergie solaire affirment que les panneaux sur les toits devraient être installés face à l’ouest. Sur à l'heure actuelle vous vous demandez pourquoi les experts n'ont pas vu de panneaux solaires dans le Sud ?
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La première option est la plus chère ; elle nécessitera plus de batteries, une batterie plus volumineuse, etc. La deuxième option, au contraire, est moins coûteuse, car dans ce cas nous parlons de sur le nombre limité d'appareils électriques que vous utiliserez, par exemple lors d'une panne de courant. Les situations d'urgence se produisent assez rarement, donc même un petit nombre de panneaux solaires auront le temps de se convertir et d'accumuler l'énergie nécessaire au maintien de la vie de votre maison.
Les textes publicitaires peuvent également être exclus ou insérés dans le système sans identification appropriée de leur auteur. De cette façon, vous pouvez réduire, voire éliminer les coûts énergétiques de votre maison pendant les heures ensoleillées. Apprenons-en davantage sur cette nouvelle règle pour générer de l'énergie propre pour votre consommation.
Cependant, cette énergie peut être obtenue à partir de diverses sources d'énergie renouvelables. Cependant, en raison de notre climat et des heures d'exposition au soleil, l'énergie solaire photovoltaïque est l'option la plus récurrente et la plus rentable. Jusqu'à l'entrée en vigueur récente d'une nouvelle législation, l'énergie produite par les systèmes photovoltaïques devait être injectée et vendue dans le réseau et ne pouvait donc pas être utilisée pour réduire leur consommation résidentielle.
Calcul approximatif
Pour effectuer un calcul préliminaire de la puissance requise du système, il est nécessaire de résumer la puissance des consommateurs d'électricité allumés simultanément. Cette valeur caractérise la puissance de la charge (Pload), sachant que vous pouvez calculer la puissance de l'onduleur (Pinv) à l'aide de la formule : Pinv = 1,2Pload. Par exemple, avec une puissance de charge de 1 kW, la puissance de l'onduleur doit être d'au moins 1 200 W. Un calcul correct de tous les composants du système vous permettra de tirer le meilleur parti de son installation chez vous et d'éviter des dépenses inutiles.
Avec ce nouveau régime, le paradigme change. Les consommateurs ont la possibilité de consommer l'énergie produite dans leurs propres systèmes et peuvent ainsi réduire le nombre de factures d'énergie de leurs animaux de compagnie, améliorer l'efficacité énergétique de leur maison et mieux contrôler leur consommation. Vous pouvez également réorienter votre consommation vers les heures d'ensoleillement et ainsi utiliser le harnais et énergie gratuite, que le soleil peut vous offrir.
Saviez-vous que dans un avenir proche, l’efficacité énergétique de votre maison jouera un rôle majeur dans les taxes qu’elle paiera ? Pour répondre à cela nouveau schéma production d'énergie, des kits modulaires photovoltaïques d'autoconsommation ont été introduits, permettant de s'adapter aux besoins des consommateurs.
Le calcul du nombre requis de panneaux solaires (N) nécessitera la connaissance de plusieurs autres indicateurs :
- intensité énergétique de la maison ;
- coefficient d'insolation pour votre région (Kins.);
- la puissance nominale des panneaux solaires que vous comptez utiliser (Pnom).
L'indicateur caractérisant l'intensité énergétique d'une maison est la consommation journalière moyenne (Wavg.day). Le coefficient d'insolation est déterminé selon des données statistiques qui prennent en compte la durée heures de clarté, nombre de jours nuageux et autres indicateurs. Ce coefficient est trouvé à l'aide de cartes spéciales d'insolation solaire ; ses valeurs pour certaines villes de Russie, d'Ukraine et de Biélorussie sont données dans le tableau 1.
L’heure du retour sur investissement ?
Pour installer plus haute puissance, vous devez vous inscrire et payer les frais appropriés. Si vous souhaitez vendre vos surplus de production au réseau, vous devez également installer un compteur d'énergie pour comptabiliser l'énergie injectée dans le réseau. Un kit photovoltaïque composé de 1 panneau photovoltaïque produit environ 375 kWh d'énergie électrique par an. Compte tenu des coûts énergétiques actuels, le retour sur investissement de ce type de kit est atteint dans la cinquième année.
Si le kit comprend davantage de panneaux photovoltaïques et que le coût de l'électricité augmente constamment, le délai de récupération de cet investissement pourrait être réalisé au cours de la quatrième année. Un autre avantage est que vous commencez à économiser immédiatement dès l'installation.
Tableau 1
| Ville | Coefficient d'insolation solaire, kWh/m2/jour | ||||||||||||
| Jan | Fév | Mars | Avr | Peut | Juin | Juillet | Août | Sep | Octobre | Nov | Déc | Pendant un an | |
| Moscou | 0,50 | 0,94 | 2,63 | 3,07 | 4,69 | 5,44 | 5,51 | 4,26 | 2,34 | 1,08 | 0,56 | 0,36 | 2,62 |
| Ekaterinbourg | 0,64 | 1,50 | 2,94 | 4,11 | 5,11 | 5,72 | 5,22 | 4,06 | 2,56 | 1,36 | 0,72 | 0,44 | 2,87 |
| Saint-Pétersbourg | 0,35 | 1,08 | 2,36 | 3,98 | 5,46 | 5,78 | 5,61 | 4,31 | 2,60 | 1,23 | 0,50 | 0,20 | 2,79 |
| Kyiv | 1,69 | 2,56 | 3,15 | 3,49 | 4,71 | 4,19 | 4,48 | 4,40 | 3,14 | 2,44 | 1,39 | 1,44 | 3,09 |
| Yalta | 1,27 | 2,06 | 3,05 | 4,30 | 5,44 | 5,84 | 6,20 | 5,34 | 4,07 | 2,67 | 1,55 | 1,07 | 3,57 |
| Kharkov | 1,19 | 2,18 | 3,42 | 4,48 | 5,65 | 5,89 | 5,83 | 5,05 | 3,71 | 2,24 | 1,27 | 0,93 | 3,49 |
| Minsk | 0,81 | 1,64 | 2,76 | 3,75 | 4,94 | 4,95 | 4,86 | 4,32 | 2,73 | 1,55 | 0,82 | 0,57 | 2,81 |
| Vitebsk | 0,72 | 1,50 | 2,70 | 3,87 | 5,20 | 5,24 | 5,21 | 4,24 | 2,75 | 1,52 | 0,80 | 0,51 | 2,86 |
| Brest | 0,88 | 1,61 | 2,69 | 3,80 | 5,00 | 4,97 | 4,78 | 4,34 | 2,86 | 1,65 | 0,87 | 0,68 | 2,85 |
Vous pouvez maintenant faire le calcul :
Et est-ce un bon investissement ?
Il s'agit d'un investissement très intéressant avec un rendement annuel d'environ 20 %. Cependant, vous devez bien réfléchir au choix de votre kit, ainsi qu’à sa taille. Peu importe, installez le kit avec un grand nombre panneaux si vous n'avez pas la consommation qui le justifie, car vous risquez de ne jamais voir de retour sur investissement.
Portez également une attention particulière au choix du matériel, en vous assurant qu'il s'agit d'un matériel sous licence pour le marché portugais, ainsi qu'en ce qui concerne les marques et les garanties des fabricants. Si vous avez des questions ou avez besoin de précisions supplémentaires, veuillez utiliser les explications ci-dessous.
Nous déterminons la production d'énergie d'un module solaire par jour :
WSB = Pnom.*Kins.
Nous déterminons le nombre de panneaux solaires qui seront nécessaires pour alimenter la maison :
N=mercredi/WSat
Lors du calcul de la consommation journalière moyenne, n'oubliez pas de prendre en compte les pertes possibles dues à la charge/décharge de la batterie en moyenne, cette valeur est prise entre 15 et 20 % ; Si vous prévoyez d'utiliser des panneaux solaires tout au long de l'année, le coefficient d'ensoleillement doit être choisi pour être le plus bas de l'année. Le calcul doit être effectué non seulement pour les panneaux solaires, mais également pour les batteries, les contrôleurs de charge et l'onduleur. Comme le montre la pratique, un calcul minutieux des indicateurs du système énergétique réduit son coût de 20 à 30 %, et étant donné que les coûts d'achat et d'installation de panneaux solaires et d'autres éléments sont importants, les économies sont importantes.
Bien entendu, en raison de la forte demande pour cette solution, de nombreuses questions se posent quant à l’utilisation de l’énergie solaire comme source d’énergie alternative. La technologie solaire photovoltaïque convertit le rayonnement solaire en formulaires utiles l'énergie en absorbant directement les photons solaires et en convertissant une partie de l'énergie en électricité. Elle doit être distinguée de la production d’autres types d’énergie, notamment de chaleur, à partir du rayonnement solaire, appelée énergie solaire thermique.
Un exemple illustratif pour vous aider
Pour une petite maison de campagne, la consommation électrique quotidienne moyenne est d'environ 2 à 5 kWh, pour un chalet, cette valeur peut être de 10 à 50 kWh ou même plus. Le tableau 1 présente les principaux consommateurs d'énergie que l'on retrouve dans chaque foyer. Sur la base des données présentées, nous effectuerons un calcul.
| № | Consommateur d'énergie | Puissance, W | Quantité | Durée de fonctionnement quotidienne moyenne, h | Consommation d'énergie par jour, kW*h |
| 1 | Lampe à incandescence | 100 | 3 | 3 | 0,9 |
| 2 | Lampe à incandescence | 60 | 3 | 3 | 0,54 |
| 3 | TV | 150 | 1 | 4 | 0,6 |
| 4 | Pompe | 500 | 1 | 2 | 1 |
| 5 | Réfrigérateur | 1000 | 1 | 2 | 2 |
| 6 | Ordinateur | 400 | 1 | 2 | 0,8 |
| 7 | Antenne parabolique | 30 | 1 | 4 | 0,12 |
| TOTAL: | — | — | — | 5,96 |
Il s'avère que l'intensité énergétique de notre maison est de 5,96 kW, et en tenant compte des pertes dues à la décharge/charge de la batterie, 5,96 * 1,15 = 6,854 kW. Disons que notre maison est située à Yalta et que nous prévoyons d'utiliser le système solaire tout au long de l'année, le coefficient d'ensoleillement sera alors de 3,57. La puissance nominale des panneaux solaires que nous avons achetés est de 100 W. Un module peut générer 100*3,57=357 W par jour. Nous calculons la quantité : 6,854/0,6426=19,2, arrondissons et obtenons 20 panneaux solaires pouvant alimenter une maison consommant environ 6000 Wh/jour.
Comme le montre le calcul, les appareils les plus gourmands en énergie sont les lampes à incandescence et les réfrigérateurs. Pour réduire les coûts énergétiques, il est recommandé :
- Remplacez les lampes à incandescence par des lampes LED à économie d'énergie, ne consommant que 4 W ; elles émettent un flux lumineux similaire à une lampe à incandescence de 90 W ;
- Si vous recouvrez le réfrigérateur de mousse plastique et l'éloignez de 15 centimètres ou plus du mur, cela réduira sa consommation d'énergie de 15 %.
L'argent adore compter...
Il est recommandé d'utiliser des panneaux solaires d'une puissance de 100 à 140 W, conçus pour fonctionner avec des batteries de 12 V. Les modèles plus puissants ont un poids et une surface importants, ce qui rend leur installation et leur fonctionnement difficiles, et les modèles moins puissants sont extrêmement peu pratiques à utiliser pour une maison moyenne. A partir de ces critères nous calculerons le coût.
Un module en silicium polycristallin d'une puissance de 100 W coûte environ 5 000 roubles. Dans notre exemple, le nombre de modules est de 20 pièces, c'est-à-dire que nous dépenserons 100 000 roubles uniquement pour eux. À ce montant, vous devez ajouter le coût des batteries, de l'onduleur et des supports pour l'alimentation électrique. Pour le système que nous avons considéré dans l'exemple, vous aurez besoin de 7 batteries, le coût d'une seule est d'environ 9 à 10 000 roubles, c'est-à-dire que nous dépenserons 60 à 70 000 roubles supplémentaires. En conséquence, en tenant compte des coûts de montage des panneaux solaires, d'un onduleur et d'autres éléments nécessaires, nous obtenons un montant de 200 000 roubles, ce qui correspond exactement au montant qu'il faudra dépenser pour système autonome approvisionnement énergétique d'une maison consommant environ 180 kW par mois. Et puis c'est à vous de décider dans quelle mesure une telle conception de modules sera bénéfique pour votre zone suburbaine.
L'article a été préparé par Abdullina Regina
Nous calculons des panneaux pour un système électrique autonome :