Dimension Nement

Dimensionnement d’une installation photovoltaïque
Etape-1 : Evaluation des besoins énergétiques du local à alimenter en électricité.
Etape-2 : Localisation du site qui permettra de définir l'orientation et l'inclinaison des panneaux
solaires(Irradiation )
Etape-3 : Données météorologiques qui permettent de définir le temps moyen d'ensoleillement

journalier .
Etape-4 : Détermination du nombre de panneaux solaires photovoltaïques à installer en série et en

parallèle.
Etape-5 : Choix des batteries de stockage d'électricité produite par les panneaux PV.
Etape-6 : Choix du régulateur de charge.
Etape-7 : Choix de l'onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif.
Etape-8 : Dimensionnement des câbles pour les besoins de branchements.

ETUDE DE CAS - MAISON INDIVIDUELLE ALIMENTEE PAR UNE INSTALLATION PV
AUTONOME
Etude de cas - Maison individuelle alimentée par une installation photovoltaïque autonome
1. Etape N°1 - Déterminer les besoins électriques

2. Etape N°2 - Dimensionner le champ photovoltaïque
3. Etape N°3 - Dimensionner le parc de batteries
4. Etape N°4 - Choix du régulateur
5. Etape N°5 - Calculer la section des câbles
6. Etape N°6 - Calibrer les dispositifs de coupure et protection
o Partie champ photovoltaïque
o Partie parc de batteries
o Partie Régulateur
o Partie récepteurs électriques
Etape N°1 - Déterminer les besoins électriques

L'évaluation des besoins électriques est une étape primordiale. Elle va permettre de dimensionnement au plus
juste la puissance du champ photovoltaïque et la capacité du parc de batteries.
L'objectif de cette étape est de connaître la consommation électrique journalière du site, exprimée en kWh/jour.
La méthodologie consiste, dans un premier temps, à effectuer un inventaire des appareils électriques, puis dans
un deuxième temps, à estimer leur durée journalière d'utilisation.
Cette étape est néanmoins très délicate car il convient de connaître les habitudes de consommation électrique
des utilisateurs.

Inventaire des appareils électriques
Puissance Consommation Horaire
nominale
90 W 270Wh/jour 3h/J
500 W 800 Wh/jour 1.6h/j
8h/j
90 W 720 Wh/jour
60 W 400 Wh/jour 7h/j
400 Wh/jour 30min/j

800 W
131 W 400 Wh/jour L'éclairage

La maison
est
constituée
d'un salon,
d'une
cuisine,
d'un
couloir, de
3
chambres
et de 2
salles de
bains.
L'éclairage
est
constitué
des
éléments
suivants :
→ Salon :
1 tube LED
de 20 W
→ Cuisine :
2 ampoules
LED de 5
Consommation journalière :
E :400+400+800+720+270+400=2990Wh/jour
Etape N°2 - Dimensionner le champ photovoltaïque
Calcul de la puissance crête du champ photovoltaïque
Notre but étant de calculer la puissance crête PC de l’installation photovoltaïque, exprimons PC en fonction des
autres paramètres :
A partir du calcul de la consommation journalière et des données d'irradiation solaire, nous pouvons calculer la
puissance crête nécessaire au bon fonctionnement de l'installation photovoltaïque
La formule ci-dessus permet donc de dimensionner le champ photovoltaïque d'une installation photovoltaïque
autonome. Il est cepdant nécessaire de connaître la valeur des paramètres PR, EElec, Max et Ei, Min.
Que vaut PR ?
PR est le ratio de performance On pourra utiliser les valeurs ci-dessous :
Le coefficient de température de la puissance KT(P) est semblable d’un module à un autre (ordre de grandeur :
25%/°C).
 Le rendement de charge des batteries peut être pris égal à 80 %.

 Le rendement du régulateur est estimé à 95 %.
 Le rendement de l’onduleur est semblable d’un onduleur à un autre (ordre de grandeur : 95%).
 La chute de tension dans les câbles est limitée à 3%.
 Les autres pertes diverses sont semblables d’une installation à une autre (ordre de grandeur : 2 %).
 Le seul paramètre vraiment variable est le mode d’intégration. Ainsi, nous pouvons dresser un
tableau général récapitulatif de la valeur du ratio de performance ratio, en fonction du mode
d’intégration seulement :
Modules très peu Modules peu Modules Modules bien

ventilés ventilés ventilés ventilés
Ratio de
0.55 0.60 0.65 0.70
performance PR
 Valeur du Ratio de Performance PR d'une installation photovoltaïque autonome en fonction

de la ventilation des modules
 Que vaut EElec,

La valeur de EElec, doit être évaluée en fonction du nombre d’équipements
électriques, de leur consommation et de la durée d’usage par jour. La
détermination de EElec est d’autant plus fastidieuse que le nombre
d’équipement est important.
 Que vaut Ei, ?
 Ei, est l’irradiation solaire journalière reçue par une surface unitaire (1 m²) du
champ photovoltaïque, en prenant en compte l’orientation et l’inclinaison de
celui-ci.
 L'irradiation solaire varie de 1 800 Kilowatt-heure (KWh)/m²/an au nord à 2 600
kWh/m²/an au sud. L'irradiation horizontale globale moyenne se situe entre 4,2
kWh/m²/jour dans le nord-ouest de la Tunisie et 5,8 kWh/m²/jour dans son extrême
sud. ... Il peut atteindre une valeur de 2 300 kWh/m²/an.
1800 Kilowatt-heure (KWh)/m²/an
4.9 Kilowatt-heure (KWh)/m²/jour

AN :
2990∗1
Pc= 4 . 9∗0 . 65 =938.7 wc

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Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

Etape-1 : Evaluation des besoins énergétiques du local à alimenter en électricité.

Etape-3 : Données météorologiques qui permettent de définir le temps moyen d'ensoleillement

Etape-4 : Détermination du nombre de panneaux solaires photovoltaïques à installer en série et en

Etape-6 : Choix du régulateur de charge.

Etape-7 : Choix de l'onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif.

Etape-8 : Dimensionnement des câbles pour les besoins de branchements.

1. Etape N°1 - Déterminer les besoins électriques

Etape N°1 - Déterminer les besoins électriques

500 W 800 Wh/jour 1.6h/j

60 W 400 Wh/jour 7h/j

400 Wh/jour 30min/j

131 W 400 Wh/jour L'éclairage

Etape N°2 - Dimensionner le champ photovoltaïque

Calcul de la puissance crête du champ photovoltaïque

 Le rendement de charge des batteries peut être pris égal à 80 %.

Modules très peu Modules peu Modules Modules bien

 Valeur du Ratio de Performance PR d'une installation photovoltaïque autonome en fonction

 Que vaut EElec,

 Que vaut Ei, ?

1800 Kilowatt-heure (KWh)/m²/an

4.9 Kilowatt-heure (KWh)/m²/jour

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