Il y a de nombreux facteurs à prendre en compte lors de l’achat d’un panneau solaire domestique, mais la question la plus importante est « De combien de panneaux solaires ai-je besoin pour ma maison ? » Le coût des panneaux solaires eux-mêmes, ainsi que l’installation du système, sont de loin les deux principales dépenses liées à la conversion à l’énergie solaire domestique. Déterminer le nombre de panneaux solaires nécessaires est donc de la plus haute importance.
Combien de panneaux solaires pour alimenter une maison ?
Pour déterminer le nombre de panneaux solaires nécessaires pour alimenter une maison, il est important de prendre en compte de nombreux éléments, notamment la météo locale, la quantité de watts que le panneau que vous choisissez peut générer et la consommation électrique moyenne de votre foyer particulier.
Utilisez ce tableau pour déterminer le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin :
|
Taille de la maison |
Consommation énergétique mensuelle moyenne |
Nombre estimé de panneaux nécessaires |
|
1 500 pieds carrés |
633 kWh |
14 – 17 |
|
2 000 pieds carrés |
967 kWh |
19 – 25 |
|
2 500 pieds carrés |
1 023 kWh |
24 – 30 |
|
3 000 pieds carrés |
1 185 kWh |
27 – 30 |
* Informations tirées de l' enquête sur la consommation d'énergie résidentielle de l'EIA.
Voici une analyse plus détaillée de la façon dont la consommation, la puissance et les conditions météorologiques affectent le nombre de panneaux dont vous avez besoin.
Consommation
Pour comprendre votre propre consommation, examinez votre consommation totale d'énergie au cours des 12 derniers mois sur vos factures de services publics. Une facture d’électricité typique indiquera la quantité totale d’électricité que vous avez consommée ce mois-là en termes de kilowattheures (kWh), puis vous facturera par kWh. Pour référence, en juin 2022, le coût moyen de l’électricité aux États-Unis était de 15,42 cents/kWh.
Étant donné que l'utilisation varie en fonction de la période de l'année et d'autres facteurs, vous pouvez additionner les kilowattheures utilisés pendant les 12 mois pour obtenir vos besoins annuels en électricité. Selon l’Energy Information Administration (EIA) des États-Unis, la consommation annuelle moyenne d’électricité en 2020 était de 10 715 kWh.
Puissance
Il existe trois principaux types de panneaux solaires : monocristallins, polycristallins et à couches minces. Tous ont différents niveaux d’efficacité et de coût. Pour décider du nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin pour alimenter votre maison, cela dépend de la quantité d’énergie que les panneaux peuvent générer.
La puissance nominale d'un panneau solaire reflète la production d'énergie attendue du panneau dans des conditions idéales d'ensoleillement et de température. En 2022, la plupart des panneaux ont une puissance nominale de 250 à 400 watts, les panneaux de puissance supérieure étant préférables mais presque toujours plus chers.
Cette puissance nominale multipliée par le nombre de panneaux fait partie de ce que l'on appelle la puissance du système. Chaque maison a une exposition différente au pic d’ensoleillement, et cela doit être pris en compte dans le calcul de la puissance totale du système.
Il existe une distinction entre la puissance du système, mesurée en watts, et la quantité d'énergie consommée par la maison, qui est mesurée en kilowatts (kW) heures. Un système de 5 kW sera toujours un système de 5 kW. Mais il peut produire plus ou moins d’énergie en fonction d’un certain nombre de facteurs extérieurs, notamment de la quantité de lumière solaire maximale reçue par les panneaux. Ainsi, exactement le même système pourrait suffire pour une maison de 14 000 kWh dans un État, mais seulement pour une maison de 10 000 kWh dans un autre.
Météo
Étant donné que les panneaux solaires ne fonctionnent pas pleinement 24 heures sur 24, la météo et les saisons jouent un rôle important dans leur efficacité lors de la production d'énergie solaire. La quantité d’énergie générée par un système solaire fluctue en fonction de l’exposition au soleil et de la période de l’année. Si les deux disposent d'un panneau solaire de 5 kW, une maison en Californie recevra beaucoup plus de lumière solaire au cours de l'année et produira plus de kilowattheures d'électricité qu'une maison de taille similaire dans le Michigan.
La différence entre la production d'énergie estimée du système au fil du temps, mesurée en kilowattheures, et la taille réelle du système, mesurée en kilowatts, est appelée taux de production. Par exemple, un système de 10 kW qui produit 14 kWh d'électricité par an a un ratio de production de 1,4 (14/10-1,4).
Pour la plupart des sites américains, le ratio de production est de 1,3 à 1,6. Dans le cas ci-dessus, la maison californienne a un ratio de production plus élevé et celle du Michigan, un ratio plus faible. Cela ne signifie pas qu'un système solaire dans la maison du Michigan ne peut pas produire toute l'énergie dont la maison a besoin. Cela signifie simplement qu'elle a besoin de plus de panneaux solaires et d'un système plus grand, probablement plus proche de 6 000 watts, pour produire la même quantité d'énergie solaire que la maison californienne avec 5 000 watts.
Votre installateur solaire disposera de données spécifiques qui aideront à déterminer le taux de production d'un panneau solaire à votre emplacement exact.
Comment calculer le nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin
Pour calculer la taille totale de votre système, nous aurons besoin de trois données : la quantité de lumière solaire que vous recevez, vos besoins énergétiques moyens et la puissance en watts des panneaux solaires que vous utilisez.
Évaluez la quantité de lumière solaire que vous recevez dans votre région
Vous devrez calculer le nombre d’heures solaires de pointe que vous pouvez vous attendre à recevoir au cours d’une journée moyenne là où vous vivez. Ce nombre reflète une journée moyenne car certains jours sont plus ensoleillés que d’autres et parce que l’exposition au soleil est plus longue et plus directe en été qu’en hiver.
Le nombre d’heures solaires de pointe dont vous bénéficiez varie considérablement en fonction de l’endroit où vous vivez. Une maison située dans le sud ensoleillé de la Californie est bien plus exposée au soleil qu’une maison située dans le nord du Michigan, où les jours sont plus nuageux. De plus, l'heure de la journée est importante - l'intensité de la lumière du soleil est différente selon qu'il est 9 heures du matin, 12 heures ou 16 heures - tout comme l'angle sous lequel les rayons du soleil atteignent un panneau solaire.
Techniquement, une heure solaire de pointe se produit lorsque l’intensité de la lumière solaire atteint 1 000 watts d’énergie par mètre carré. Cela semble complexe à comprendre, mais heureusement, la science a effectué cette recherche difficile pour vous afin que vous n'ayez pas à le résoudre vous-même. Les chercheurs ont déterminé que les heures d’ensoleillement maximales dans la plupart des régions des États-Unis se situent entre 3 et 6 heures par jour.
Pour commencer à calculer le nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin, déterminez d'abord le nombre d'heures solaires de pointe que vous recevez au cours d'un mois. Pour ce faire, multipliez simplement vos heures solaires de pointe (par exemple, 4,6 heures) par 30 (le nombre moyen de jours dans un mois) :
4,6 x 30 = 138 heures solaires
Déterminez vos besoins énergétiques moyens
Ensuite, pour déterminer de combien de kilowatts d’énergie notre système a besoin en un mois, nous prenons le nombre annuel estimé de kilowattheures nécessaires et le divisons par le nombre de mois. Vous pouvez obtenir vos informations d'utilisation auprès de votre compagnie d'électricité, mais pour cet exemple, nous utiliserons 10 715 kWh, la moyenne américaine :
10 715 kWh/12 = 893 kWh
Pour déterminer la quantité de watts d’énergie dont notre système a besoin, nous divisons les kilowattheures mensuels nécessaires par le nombre d’heures solaires de pointe que nous recevons au cours d’un mois :
893 kWh/138 heures = 6,47 kW
Maintenant, nous arrivons quelque part. Nous avons déterminé que nous avons besoin d'un système solaire de 6,47 kilowatts pour répondre à nos besoins énergétiques. Ce nombre est parfois appelé taille du système. Pour calculer le nombre de panneaux dont nous aurons besoin pour construire un système de cette taille, nous convertissons d’abord 6,47 kW en watts :
6,47 x 1 000 = 6 470 W
Choisissez votre panneau solaire et calculez le nombre dont vous avez besoin
Disons que vous choisissez une vitre monocristalline à haut rendement de 340 watts. Bien qu’il s’agisse d’un panneau plus cher, il offre beaucoup de puissance. Voici comment déterminer le nombre dont vous avez besoin. Divisez la puissance totale du système par la puissance d’un panneau solaire, comme ceci :
6 470 W / 340 W = 19,02
Ainsi, 19 panneaux solaires d’une puissance de 340 watts devraient faire l’affaire pour cette maison en particulier. Les professionnels suggèrent souvent d'arrondir, et en effet, la plupart des foyers aux États-Unis ont besoin de 20 à 30 panneaux solaires pour répondre à tous leurs besoins en électricité.
L’essentiel : le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin dépend de nombreux facteurs
Le calcul pour déterminer le nombre de panneaux dont vous aurez besoin est vraiment assez simple, une fois que vous avez pris en compte les trois facteurs principaux, qui incluent la puissance nominale de votre panneau solaire, le nombre total de kilowattheures annuels que le système devra fournir. et les heures d'ensoleillement maximales que vous recevez là où vous vivez.
Afin de disposer de suffisamment d'énergie solaire pour répondre aux besoins électriques de votre maison et de ne pas payer trop cher pour des panneaux solaires coûteux, il est important d'avoir une bonne estimation du nombre de panneaux dont vous avez besoin avant d'investir. Vous devriez également faire vos recherches sur quels pourraient être les meilleurs panneaux solaires pour votre maison.