PRE-DIMENSIONNEMENT PHOTOVOLTAÏQUE D UNE MAISON INDIVIDUELLE.

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1 PRE-DIMENSIONNEMENT POTOVOLTAÏQUE D UNE MAISON INDIVIDUELLE. Cette étude a été réalisée grâce au logiciel en ligne «Tecsol» et a été confronté à un calcul manuel. Le logiciel nous a permis d estimer par itérations successives les besoins acceptables pour le dimensionnement de l installation. Comme on le verra dans la suite de l analyse, on s aperçoit que l estimation des besoins est capitale pour le dimensionnement correct de l installation. En effet de cette consommation théorique dépend les moyens mis en œuvre et le coût final de l installation. il ne faut pas perdre de vue que ce poste «apport électrique solaire» n est pas le seul dans l élaboration d une maison. Il faut donc pas qu il grève à lui seul le budget d investissement de la maison individuelle. Ce poste doit permettre de trouver un optimum entre moyen investi et gains apportés pour l environnement et pour l usager qui ne «paye» pas l électricité à EDF. La première estimation des besoins électriques modélisées avec Tecsol, nous permet de comprendre quels sont les postes électriques «gourmands» en énergie. Cette première étude montre que le photovoltaïque doit être une énergie d appoint pour qu il reste compétitif. I. DEFINITION DES CARRACTERISTIQUES PYSIQUES DU LIEU :. Situation géographique de l intervention programmée : La maison individuelle est considérée pour l étude, comme devant être construite dans la région lyonnaise. D après la carte située en annexe, elle se situe dans une zone ou le rayonnement solaire global. kwh /m.j. Inclinaison des capteurs photovoltaïques : La maison est située à une latitude de Pour une meilleur captation du rayonnement solaire les panneaux photovoltaïque seront orientés au sud avec une inclinaison de.. Situation sur la parcelle des capteurs photovoltaïques : Il sera fait attention à l intégration de cette surface de captation dans l intégration de la maison. C est la raison pour laquelle, devant la forme, et l orientation de la maison, une position des capteur sur le bâti n est pas envisageable. En effet les toits sont mal orientés pour recevoir une surface de capteurs solaires. Les capteurs seront donc placés au sol devant la surface sud de la maison. Cette façade n ayant pas d ouvertures, le champ de capteur ne nuira pas à la perception de la maison. Leur situation sur le sol nous permettra de définir sans contrainte l inclinaison souhaité pour les capteurs. En effet on ne sera pas contraint par une éventuelle inclinaison de toiture. - -

2 Néanmoins la position au sol des capteurs nous amène à réfléchir sur le bien fondé du massif d arbuste sur ce côté de la maison. Il sera nécessaire pour éviter tout problème de masque qui nuiraient aux performances de l installation déplacer cette végétation. II. ESTIMATION n DES BESOINS D ELECTRICITE : Type de besoins Equipement Nbre Consommation W W W Lampe Fluo-compacte W Electro-menager Cafetière V Electro-menager Ventilateur extracteur m/h Outillage Perceuse Outillage Scie sauteuse Audio-visuel Chaîne stéréo+cd x W Audio-visuel Ensemble stéréo xw Audio-visuel Magnétoscope VS Audio-visuel Radio-Cassette Audio-visuel Radio-Réveil Audio-visuel Récepteur TV satellite Audio-visuel Téléviseur couleur cm Ecran pouces Fax Imprimante laser PC de bureau sans écran PC Portable Répondeur téléphonique On obtient avec cette estimation des besoins journalier, une consommation annuel de : - -

3 Besoins moyens Conso. Printemps Conso. Eté Conso. Automne Conso. iver L étude bien que réalisée avec cette consommation théorique va montrer qu une telle installation bien que tout à fait réalisable n est par rentable économiquement. On devra chercher à considérer que certains poste pris en compte lors de cette étude seront alimentés non par le photovoltaïque mais par l utilisation ponctuelle d un groupe électrogène individuel par exemple. III. RESULTAT DE LA MODELISATION n :. Profils moyen journaliers de la consommation électrique (en W) de la maison individuelle concidérée : Saison AUTOMN ETE IVER PRINTE. Caractéristiques des potentialités photovoltaïques liées au climat, au site, à la saison et au besoin : Mois Insolation modules (Wh/j.m) Potentiel théorique Besoins - - groupe couv groupe (%) Potentiel perdu solaire Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre

4 Novembre. Décembre.. attendue par l installation mise en place : modules (Wh/an) groupe (Wh/an) couverture solaire (%) perdue (Wh/an) de perte (%) unitaire (Wh/Wc.an) unitaire (Wh/Wc.j).... Dimensionnement de l installation photovoltaïque : Dimensionnement champ photovoltaïque Puissance Crête (Wc) Puissance module (Wc) Tension unitaire module (V) Nombre total de modules Orientation ( )/Sud Inclinaison la plus favorable ( ) Nbre modules en série Nbre de branches en parallèle Surface approximative des modules (m) Intensité maximum de charge (A). Dimensionnement Batteries Nbre jours d'autonomie Profondeur de décharge maxi (%) Tension batterie (V) Tension de distribution (V) Capacité batterie (AhC) Durée de recharge (h) de cyclage nominal journalier (%). Dimensionnement Onduleur - -

5 Tension entrée onduleur (V) Puissance installée (W) Puissance maxi au démarrage (W) Puissance onduleur conseillée (VA) Appoint secours Capacité chargeur (A) Puissance chargeur (W) Puissance mini du groupe (VA). Investissement et mise en place : La simulation financière de Tecsol de cette installation conduirait dans la réalité à redimetionnner l installation. De manière itérative, on approcherait ainsi le meilleur compromis entre investissement et consommation électrique solaire. En effet la simulation financière est de un million de franc hors taxes... On s aperçoit alors de la nécessité dans le photovoltaïque de faire une étude des besoins approfondie et colant au mieux à la réalité. Le poste le plus gourmand en énergie de l étude des besoins énergétiques précédente est dans un premier temps, l de bureau. L imprimante laser a en effet une consommation de Wh /j. Elle représente à elle seule la moitié de la consommation globale domestique de la maison Soit on diminue son temps d utilisation qui était précédemment de une heure par jour, soit on fait l hypothèse que ce matériel sera comme la machine à laver et le reste du gros appareil électroménager, utilisé ponctuellement et fonctionnera grâce au groupe électrogène. Avec cette dernière hypothèse la consommation moyenne devient Wh/j ce qui est davantage compatible avec la rentabilité du photovoltaïque, bien qu encore un peu cher. Il serait souhaitable d arriver à une consommation électrique solaire d environ Wh/j. Pour cela le temps d utilisation de certains petits appareils électroménager pris dans l étude pourrait en fait être diminué et coller pour cela davantage à leur emploi dans la réalité. Avec une consommation électrique solaire rectifiée de Wh/j, pour une inclinaison des capteurs de.on obtient avec un rayonnement solaire pour Lyon de. kwh/j.m (voir carte en annexe) :.. Installation de captation : PC=/(.*.)= W Avec une tension de V Le nombre de module sera : N= /= modules solaires. Batterie d accumulateur : avec : _ une décharge profonde =% _un nombre de jour d autonomie pour une maison individuelle de jours _une décharge journalière =./ _une capacité utile =*= Wh _Une capacité réelle = Wh _Une capacité réelle = Ah on prendra donc une capacité établit par éléments stationnaires de V - -