Calculez votre besoin en énergie électrique et définissez la taille de l’installation solaire dont vous aurez besoin en tiny

08/07/2022

Tiny House Market a écrit un article extrêmement intéressant sur le calcul du besoin en électricité pour une bonne installation solaire :

“This is a very complex formula with many unknowns that makes it difficult to evaluate and assess the autark system. But we Tiny House Market are here to help you get this . Lets run through an example together.”

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Devenir autonome électriquement 

L’autonomie électrique est un sujet de divergences, notamment pour les Tiny House. Premièrement, c’est quoi l’autonomie complète en Tiny house ?

L’autonomie électrique complète en Tiny c’est atteindre le stade où 100% des besoins en électricité de l’habitat sont alimentés sans raccordement au réseau. Si en théorie, cela signifie que la Tiny peut être posée n’importe où dans le monde, on imagine bien, ce n’est pas aussi simple d’alimenter une Tiny dans les pays nordiques qu’en Amérique Latine.

Rendre une Tiny autosuffisante dépend grandement de trois facteurs principaux :

–          La consommation individuelle de la personne qui l’habite

–          La technologie utilisée

–          Les conditions de l’environnement naturel : l’ensoleillement

  • De quelle quantité d’électricité ai-je besoin ?

Ça dépend de chacun. On peut faire des estimations moyennes pour se donner une idée. Pour cela, il faut prendre en compte toutes les dépenses du quotidien, les dépenses liées au fonctionnement de l’habitat et les électroménagers.

Ce qu’il faut bien se dire, c’est que l’équipement électroménager a toujours fait partie de notre quotidien. On pourrait probablement vivre sans aucun d’entre eux, mais les alternatives impactent toute notre organisation et viennent complexifier le quotidien. Et jusqu’à aujourd’hui, l’Homme a globalement privilégié son confort, peu importe sa dépense énergétique.

  • C’est quand on a le plus besoin d’électricité qu’il y en a le moins de disponible

L’énergie solaire, c’est bien, parce que c’est générer de manière écologique et durable de l’énergie. Théoriquement, il a y a autant d’électricité que l’on veut, tant que le soleil est infiniment disponible pour en donner. Sauf que, ce n’est vraiment comme ça que cela fonctionne. Il n’y a malheureusement pas tous les jours du soleil. Quand il fait nuit et froid, un système solaire ne produit pas assez d’électricité. Pendant les saisons chaudes et ensoleillées, les panneaux produisent parfois en sur-abondance. Et c’est évidemment quand il y a peu de soleil, que l’on a le plus souvent de consommer : allumer la lumière dans la maison, chauffer…

D’où le réel intérêt de bien dimensionner le parc solaire en fonction de tous les paramètres qui comptent : l’endroit où on se pose, l’exposition, le besoin en consommation et bien sûr le budget.

  • À quel niveau un système solaire est-il efficace pour une Tiny house (par rapport aux autres possibilités) ?

La formule est complexe et avec beaucoup d’inconnues. Cela rend difficile d’évaluer et de décider du système d’autonomie final.

La consommation moyenne/personne/an (eau chaud incluse) est de près de 2200 kWh / an

Un panneau produit un peu plus de 300 Watt Crête (unité de mesure de l’énergie solaire).  Prenons l’exemple de l’achat de 3 panneaux qui produisent 333Wc :

333 Wc x3 = 1000 Wc

Le Watt Crête, c’est l’énergie qu’un module solaire peut délivrer sous les conditions optimales. C’est pour ça qu’on appelle ça Crête = Peak en anglait = sommet = max. C’est vraiment quand le soleil rayonne au maximum et sur un angle de 90° (entre le panneau et le soleil) : 25°C au 25e parallèle.

Ces conditions n’existent pas la plupart du temps. L’énergie que produit un panneau décroît extrêmement vite au moindre changement de paramètre.

Théoriquement, 3 panneaux peuvent produire 1000 W Crête = 1 kW Crête. En réalité, c’est plus 996kWh en 1an.

Production moyenne d’un panneau pendant 6h/jour :

Par jour – 1kWpeak * 6h = 6kWh

Par semaine – 6kWh * 7 = 42kWh

Par mois – 6kWh * 30 = 180kWh

Par an – 180 kWh * 12 = 2160 kWh

Estimons une consommation de 2kWh par jour. Ça fait par an :

365 jours x 2kWh = 730kWh.

Donc 3 modules suffisent en moyenne puisque 3 panneaux produisent 2160kWh/an.

Cependant, ce calcul ne s’applique pas à la réalité. En effet, tous les jours ne sont pas ensoleillés. On peut ainsi se limiter à 3 panneaux et combler le manque d’énergie en se branchant, mais sinon comment vivre les jours où le soleil n’a pas assez chargé nos panneaux ?

Que faire des journées d’été pendant lesquelles les panneaux produisent en sur-abondance ?

De novembre à janvier, les journées très sombres s’enchainent, la production de cette période peut représenter seulement 20kWc pour nos trois modules en un mois. Dans ce cas, si par exemple,

  •       Combien nous faudrait -il de panneaux pour compenser ce moment de faible charge solaire ?

30 jours x 2kWh = 60kWh

60kWh / 20kWh = 1/3 = 0,33 %

Il faudrait donc 9 panneaux

20kWh = 3 modules, 9 modules = 60 kWh

En conséquence, va falloir augmenter le champ solaire. Ou, utiliser des batteries

  • De combien de batteries j’ai besoin pour stocker mon énergie en surplus ?

Pour combler quand il fait ou nuit/pluie/mauvais temps, prenons l’exemple de deux jours de pluie non-stop. Les panneaux ne produisent rien. Il y a donc deux jours entiers de demande en énergie à produire. Cette énergie doit donc être stockée dans une batterie. Une batterie avec une capacité de 4kWh.

Malheureusement une batterie plomb (acide liquide) ou plomb carbone (électrolyte gel), pour ne pas la détruire trop vite ne peut pas être déchargée à plus de 50%. Conclusion, la capacité de la batterie doit être de 8kWh.

  • Pourquoi 50% ?

Parce qu’une batterie est conçue pour durer un certain nombre de cycles donc si on décharge de 100 à 50 seulement à chaque fois, alors on double le nombre de cycles de durée de vie.

Il vaut mieux surévaluer le besoin : autant prendre une batterie capable de stocker 8kWh pour tenir 2 jours et ne pas tomber en dessous de 50% de l’utilisation de batterie. Le stockage de la batterie nécessaire dépend du calcul du besoin.

Si la météo est mauvaise pendant 10j jours au lieu de deux?

Il faut multiplier la capacité par cinq. Admettons qu’une batterie coute 300€, il faut envisager de se procurer quinze batteries soit un budget de 4500€ pour être sûr d’être autonome si le pire des cas se produit.

  • Qu’est-ce qu’il se passe si la pluie dure plus longtemps ? Ou si nos batteries ne fonctionnent pas ?

L’idée, c’est d’avoir toujours des alternatives dans la poche pour ne pas dépendre entièrement d’un système photovoltaïque. On empêche toute possibilité de voir un jour sa barre d’électricité vide un soir d’hiver sous la neige.

Ce que l’on retient de tout ça : c’est que comme beaucoup de variables sont inconnues, pour éliminer tout risque, il vaut mieux ne pas dépendre à 100% d’un système électrique. Un cycle de machine à laver peut faire tomber les compteurs à 0.

Article validé par notre partenaire Start Energy, expert de l’énergie solaire.

Ecrit le 06/07/22. Inspiré de Tiny House Market. Merci à eux.

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