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Ce type de résidence est souvent loin des lignes électriques traditionnelles. L'ensoleillement est assez favorable. L'énergie photovoltaïque est donc bien adaptée pour disposer d'un minimum de confort.
I . Situation et besoins
Le chalet est situé à 1500m, altitude 47°.(France-Jura-St Claude ou Suisse-Canton des grisons-Chur ou Autriche-Bregenz)Sa façade sud jouit d'une bonne exposition.
C'est une famille de 4 personnes qui occupe cette maison régulièrement mais seulement le week end.
L'électricité du secteur n'est pas disponible à moins de 5 km à vol d'oiseau.
Nous nous baserons pour les données météorologiques à une altitude de 1590m, les conditions d'ensoleillement sont nettement plus favorables que dans la vallée.
Idée générale : réaliser une installation modeste, d'une part, pour ne pas engager d'investissements importants et d'autre part, pour ne pas dénaturer le caractère rustique de la bâtisse.
Exercice 1 : Calcul de l'éclairage
4 points lumineux de 13 W et 12 V sont présents dans les différentes pièces de la maison.
Exercice 2 : Calcul de la fourniture en eau
Une source naturelle est disponible, on va utiliser une pompe de relevage pour mettre en pression l'eau courante, afin que les occupants puissent se servir au robinet dans leur maison.
Pour un débit de 10 l/min, cette pompe consomme 6A sous 12V. Comme il y a 4 personnes et que l'on compte 100 l/personne et par jour (pour le lavage, la cuisson…)
Exercice 3 : Calcul de la production de froid
Un réfrigérateur de 110 litres alimenté en continu, avec une bonne isolation thermique, servira à conserver les aliments, mais uniquement lors des séjours. De plus, il est décidé de ne s'en servir que l'été, puisque l'hiver, il suffit de laisser les denrées dehors, la température ne dépassant pas 5°C .
Cet équipement est équipé d'un compresseur de 70W et il consomme 300 Wh/jour.
Exercice 4 : Télévision
Pour éviter l'achat d'un téléviseur en continu, un modèle du commerce en 230 VAC sera utilisé. Sa puissance est de 90 W. Il est prévu de le brancher sur un petit onduleur spécifique, à 90% de rendement, qui sera allumé en même temps que le téléviseur.
Pour un usage prévu de 4h par jour :
Exercice 5 : Consommations électriques du chalet
Pour obtenir les consommations moyennes étalées dans le temps, qui vont nous permettre de définir les panneaux, il faut tenir compte de l'occupation 2 jours par semaine seulement :
II . Choix des équipements
Conseils d'un installateur électricien :
Les composants photovoltaïques sont relativement « standards », disponibles à un bon rapport qualité/prix. Il s'agit notamment de :
• Modules photovoltaïques 50 Wc-12V en silicium polycristallin de dimensions 800*630 mm donnant 3 A/16.5V.
• Batteries plomb ouvertes « solaires » à plaques de 220 Ah-12V, les plus grosses 12V de ce type. Leur principal défaut est d'offrir un nombre de cycles assez faible, 250 à 80% de décharge, mais ce n'est pas critique dans notre cas : même en supposant un cycle par week end, la durée de vie serait de l'ordre de 5 ans, ce qui est tout à fait satisfaisant.
Il en ressort deux exercices, l'un avec le système économique et l'autre un peu plus confortable.
Le système plus confortable se compose de :
Prix total=3290 euros sans compter téléviseur, réfrigérateur, accessoires de montage et installation
Exercice 6 : Solution à trois panneaux : Système économique
Le système économique se compose de :
Prix total de ces composants : 2380 euros sans compter téléviseur, réfrigérateur, accessoires de montage et installation
Pour l'exposition 60°Sud, le rayonnement de Davos reçu est de 3 kWh/m² jour en hiver et de 4 kWh/m² jour en été.
Exercice 7 : Solution à quatre panneaux : Système plus confortable
Le système se compose de :
Prix total de ces composants : 3290 euros sans compter téléviseur, réfrigérateur, accessoires de montage et installation
Pour l'exposition 60°Sud, le rayonnement de Davos reçu est de 3 kWh/m².jour en hiver et de 4 kWh/m².jour en été. Considérons la solution à quatre panneaux :
