Estimation du nombre de panneaux solaires
Comprendre l’Estimation du nombre de panneaux solaires
Nous allons calculer le nombre de panneaux solaires nécessaires pour alimenter une maison de taille moyenne. L’objectif est de comprendre comment dimensionner un système solaire photovoltaïque en fonction des besoins énergétiques d’un foyer et de l’efficacité des panneaux disponibles.
Pour comprendre l’Analyse d’une Ferme Solaire, cliquez sur le lien.
Données nécessaires:
- Consommation énergétique moyenne du foyer : 10 000 kWh par an.
- Emplacement géographique : Sud de la France, ce qui implique une excellente exposition solaire.
- Rendement moyen des panneaux solaires : 170 W/m².
- Durée moyenne d’ensoleillement par jour : 5 heures.
Questions:
1. Calculer l’énergie quotidienne nécessaire en kWh.
2. Déterminer la puissance totale des panneaux solaires requise en watts.
3. Estimer la surface totale des panneaux solaires en mètres carrés.
4. Calculer le nombre total de panneaux solaires nécessaires pour couvrir la consommation énergétique du foyer. Supposons que chaque panneau mesure 1.6 m² et a un rendement de 270 W.
Correction : Estimation du nombre de panneaux solaires
1. Calcul de l’énergie quotidienne nécessaire en kWh
Pour connaître l’énergie consommée chaque jour, on divise la consommation annuelle par le nombre de jours dans l’année (365).
Formule :
\[ \text{Énergie quotidienne} = \frac{\text{Consommation annuelle}}{365} \]
Calcul avec données :
\[ \text{Énergie quotidienne} = \frac{10\,000 \text{ kWh}}{365} \] \[ \text{Énergie quotidienne} \approx 27,397 \text{ kWh/jour} \]
Résultat :
L’énergie quotidienne nécessaire est d’environ 27,40 kWh (arrondi).
2. Détermination de la puissance totale des panneaux solaires requise en watts
La puissance nécessaire du système solaire est obtenue en divisant l’énergie quotidienne par le nombre d’heures d’ensoleillement. Cela donne la puissance moyenne requise pendant les heures d’ensoleillement pour couvrir la consommation.
Formule :
\[ \text{Puissance requise (kW)} = \frac{\text{Énergie quotidienne (kWh)}}{\text{Heures d’ensoleillement}} \]
Pour obtenir la puissance en watts, on multiplie par 1000.
Calcul avec données :
\[ \text{Puissance requise} = \frac{27,40 \text{ kWh}}{5 \text{ h}} \] \[ \text{Puissance requise} \approx 5,48 \text{ kW} \]
\[ 5,48 \text{ kW} \times 1\,000 = 5\,480 \text{ W} \]
Résultat :
La puissance totale requise des panneaux solaires est d’environ 5 480 W.
3. Estimation de la surface totale des panneaux solaires en m²
Pour connaître la surface totale nécessaire, on utilise le rendement moyen des panneaux exprimé en watts par mètre carré. On divise la puissance totale requise par ce rendement.
Formule :
\[ \text{Surface totale (m²)} = \frac{\text{Puissance totale (W)}}{\text{Rendement (W/m²)}} \]
Calcul avec données :
\[ \text{Surface totale} = \frac{5\,480 \text{W}}{170 \text{W/m²}} \] \[ \text{Surface totale} \approx 32,235 \text{ m²} \]
Résultat :
La surface totale estimée des panneaux solaires est d’environ 32,24 m².
4. Calcul du nombre total de panneaux solaires nécessaires
Pour déterminer le nombre de panneaux, on divise la puissance totale requise par la puissance d’un panneau.
Important : Ici, on utilise les caractéristiques spécifiques de chaque panneau (puissance de 270 W et surface de 1,6 m²).
Formule :
\[ \text{Nombre de panneaux} = \frac{\text{Puissance totale (W)}}{\text{Puissance d’un panneau (W)}} \]
Calcul avec données :
\[ \text{Nombre de panneaux} = \frac{5\,480 \text{ W}}{270 \text{ W}} \] \[ \text{Nombre de panneaux} \approx 20,296 \]
Puisque l’on ne peut installer qu’un nombre entier de panneaux, il faut arrondir au nombre supérieur.
Résultat :
Il faudra 21 panneaux solaires pour couvrir la consommation énergétique du foyer.
Récapitulatif final
1. Énergie quotidienne nécessaire : 27,40 kWh
2. Puissance totale requise : 5 480 W
3. Surface totale estimée : 32,24 m²
4. Nombre de panneaux nécessaires : 21 panneaux
Estimation du nombre de panneaux solaires
D’autres exercices d’énergie renouvélable:
0 commentaires