Dans cette chronique, je vais essayer de mettre un peu de lumière sur la production d’électricité, à partir de modules solaires photovoltaïques (PV)
Cette chronique s'adresse à ceux qui veulent en apprendre un peu plus sur cette technologie.
Par où commencer ?
Pour déterminer la taille du système, vous devez faire une liste des appareils que vous voulez faire fonctionner, de connaître la consommation de vos appareils en watts (la loi d’ohm dit que des volts, multipliés par des ampères donne des watts) et de déterminer le temps de fonctionnement en heure, de chacun de ces appareils. Ce qui vous donnera à la fin du calcul, des watts/heure par jour. Vous devez aussi déterminer pendant combien de jours vous avez besoin de cette quantité d’énergie. Ce calcul servira à dimensionner la taille de la batterie pour stocker l’énergie.
Ensuite, vous devez déterminer à quelle fréquence vous avez besoin de toute cette énergie. À tous les fins de semaine ? Tous les mois ? Cette fréquence déterminera à quelle vitesse la batterie sera rechargée, ce qui veut dire qu’elle aura une influence importante sur la taille ou le nombre de modules PV.
Exemple :
Lampes de chambre à coucher, 3 x 9 watts pendant 30 minutes = 14 watts/heure/jour
Lampes de salle de séjour, 4 x 15 watts pendant 4 heures = 240 watts/heure/jour
Pompe à eau, 1 x 300 watts pendant 1 heure = 300 watts/heure/jour
Note : la pompe choisie fonctionne sur le courant DC. Une pompe ½ HP sur 120vac consomme 1200 watts et ne tient pas compte de la crête au démarrage. Toutes les forces motrices produisent une crête importante.
Donc, dans notre exemple, nous consommons un total de
554 watts/heures par jour. Si vous allez à votre chalet pendant 3 jours, vous avez besoin d’une réserve théorique de 1662 watts/heures. Je dis bien théorique car ça dépend à quelle température ambiante les batteries seront installées, surtout au printemps et à l’automne. Plus il fait froid, plus la capacité des batteries baisses. Ce n’est pas tout, pour garder les batteries en bonne état de service pendant des années, il est recommandé de ne pas dépasser 50 % de décharge, de la capacité de la batterie. Donc 1662 watts/heure multiplié par 2 = 3324 watts/heure.
En Ampère/heure (Ah) ça peut ressembler à ceci :
3324 watts/heure divisé par 6 volts = 554 Ah
3324 watts/heure divisé par 12 volts = 277 Ah
3324 watts/heure divisé par 24 volts = 139 Ah
Pour les raisons de température d’entreposage et de certaines charges cycliques, arrondissez vers le haut, surtout pas vers le bas. Comme vous pouvez le voir, plus le voltage est élevé, plus le courant baisse, ce qui entraîne automatiquement une réduction des coûts dans les câbles électriques. Dans ce cas, la logique va vers un système à 12 volts.
Maintenant, il est temps de calculer la taille des modules PV.
Si pendant votre séjour, vous soutirez 1662 watts/heure de vos batteries, vous voulez que cette énergie soit renouveler lorsque vous retournerez au chalet. Si vous retournez à votre chalet dans un mois, le module PV sera plus petit que si vous y retournez dans une semaine. Ça dépend aussi du moment de l’année où vous y allez. On sait que le solstice d’été (la journée la plus longue de l’année) est le 21 juin, et que le solstice d‘hiver (la journée la plus courte de l’année) est le 21 décembre. En moyenne, Juin donne 5 heures de bon ensoleillement et décembre, 1 heure de bon ensoleillement. Pour une période du début mai à la fin septembre, on peut calculer une
moyenne de bon ensoleillement de 4 heures par jour.
Si on fait une analyse bête et méchante, nous pourrions prendre le 554 watts/heures par jour et le divisé par 4 jours (7-3 =4) ce qui donne 139 watts requis par jour pour rechargé la batterie. Et nous pourrions prendre le 139 watts et le divisé par 4 heures d’ensoleillement par jour, ce qui requiert finalement un module PV de 35 watts…. Voici justement l’erreur à ne pas faire.
J'ai déjà mentionné que ce n'est qu'une moyenne. Qu’est-ce qu’il arrive s’il pleut pendant 3 jours ? Le calcul ne tient pas compte non-plus de : l’efficacité de la batterie, pertes de rendement du module PV causé par la chaleur, coefficient d’ombres, pertes d’énergie dans le câblage, etc…
Rendu ici, tout dépend de votre tolérance aux coupures de courant. De toute façon, aucun système à l’énergie renouvelable n’est fiable à 100%. Tout dépend de dame nature.
Si c’était pour moi, pour une utilisation à tous les fins de semaine, je prendrais le 554 watts/heure par jour, j’ajouterais un facteur de déclassement de 40% et je diviserais par 4 heures d’ensoleillement pour me donner la taille des modules PV. Donc, (554/.6)/4 = 230.83 . Je choisirais donc d’avoir entre 200 et 250 watts de modules PV. Ce n’est qu’une opinion, vous pouvez être en désaccord.
Pour connaître les ressources d’énergies solaires dans votre région, je vous recommande ce site
https://glfc.cfsnet.nfis.org/mapserver/pv/index_f.php
Et si vous voulez vérifier le nombre d’heures d’ensoleillement moyen, choisissez Ensoleillement global quotidien moyen (MJ/m2, kWh/m2) et observez la valeur KWh/m²
Vivre avec l'énergie renouvelable, c'est d'accepter de vivre au rythme de la nature.