16 sept. 2011

Calculer la consommation d'énergie d'une installation électrique

La première étape pour concevoir une installation solaire ou un système anti-délestage est de savoir combien de combien d'électricité vous avez besoin.
En effet l'électricité va être stockée dans des batteries et il faut  nous assurer que la capacité de stockage est suffisante pour alimenter l'installation pendant la période voulue. Pour cela il faut calculer votre consommation d'énergie (en Watt-heure)
Pour en savoir plus, voir l'article puissance et énergie en électricité.

Voici une méthode simple pour calculer cette consommation d'énergie.
Pour illustrer cette méthode, nous allons utiliser le cas suivant :
Nous voulons créer une installation solaire alimentant une maison. Cette maison a 2 chambres et un salon. Elle est équipée avec un réfrigérateur et une télévision. On estime que la télévision et la lumière du salon seront allumées 2 heures par jour, la lumière des chambres sera elle allumée une heure par jour. Par ailleurs, il est probable que les habitant utiliserons aussi l'électricité produite pour recharger leurs téléphones.
Pour commencer, il faut lister tous les appareils électriques à alimenter : ampoules, réfrigérateur, télévision, chauffe-eau électrique, ventilateurs, climatisation, ordinateurs...
Dans notre exemple :


Pour chaque appareil, on détermine ensuite la puissance moyenne nécessaire pour l'alimenter. Pour connaitre la puissance de vos appareils, deux possibilités :
  •   Soit vous possédez déjà l'appareil et vous pouvez chercher cette valeur sur la notice ou le manuel utilisateur,
  •   Soit vous n'avez pas encore acheté l'appareil et il faut vous renseigner auprès du vendeur (dans ce cas, investissez dans un appareil peu gourmand en électricité, même s'il est plus cher vous économiserez largement plus lors de l'achat de vos batteries).
Vous pouvez également vous reporter à ce tableau des puissances des appareils électriques les plus courants.
 
Complétez votre tableau avec ces puissances :




     

On compte alors le nombre d'appareil de chaque type. Si un même appareil est présent plusieurs fois mais utilisé différemment, le plus simple et de rajouter une ligne dans le tableau (comme nous l'avons fait pour les lampes du salon et de la chambre dont les durées d'utilisation sont différentes).
Pour chaque appareil, il faut évaluer la durée pendant laquelle vous voulez que vos batteries puisse l'alimenter. Dans notre exemple, on veut pouvoir alimenter l'installation pendant 24h, on prend donc la durée quotidienne d'utilisation de chaque appareil :


!
A moins que vous pensiez à débrancher systématiquement les appareils qui ne sont pas en fonctionnement ou que vous utilisiez un dispositif coupe-veille, n'oubliez pas de tenir compte de la consommation, faible mais continue, des appareils en veille : Une télévision en veille consomme 5W environ, soit sur une journée 5W x 24h = 120Wh. Autant qu'une ampoule moyenne pendant 3 heures !
 
Il faut maintenant à calculer la consommation d'énergie quotidienne de chaque appareil. Pour cela multipliez tous les chiffres de chaque ligne :


Il ne vous reste plus qu'à additionner pour trouver l'énergie consommée par votre installation en une journée. Dans notre cas :
80 + 80 + 3600 + 160 + 10 = 3930Wh = 3,93kWh
 
Notre installation doit donc être en mesure de fournir environ 4 kilowatts-heures par jour.

!
Ce chiffre va avoir une influence directe sur le nombre de batterie que vous devrez acheter. Or les batteries sont chères et doivent être remplacées directement... Il est presque toujours intéressant financièrement d'investir dans des appareils électriques de bonne qualité ayant de faible consommation d'énergie. Pensez par exemple à choisir un réfrigérateur dont le volume est adapté à vos besoins.
 
Vous avez encore des questions ? Quelque chose n'est pas clair ? Dites le dans les commentaires et faites progresser cet article.

9 commentaires:

  1. Bonjour,

    Ce en serait pas plus simple de relever le compteur chaque jour pendant une semaine et de calculer les différences jour par jour pour faire une moyenne ?:)

    Amicalement
    Patrick

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    1. C'est possible, à condition d'avoir un compteur... Cette page s'adresse aussi à des personnes qui produisent leur électricité grâce à une groupe électrogène, une installation solaire, etc. ou qui n'ont pas encore d'alimentation.

      Et avec cette méthode, attention au moment où vous relevez votre consommation : elle peut varier fortement par exemple en fonction des saisons (chauffage, clim...).

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  2. bonjour,

    la consommation du réfrigérateur dans votre exemple me parait erronée.

    Je ne pense pas en effet que celui-ci fonctionne en continu (150wh*24h=3600wh). Projeté sur l'année cela ferait 3600wh*365j=1314000Wh soit 1,314MWh !
    Ne serait il pas plus judicieux, pour les calculs sur les groupes froid ou appareil cycliques en général, de s'appuyer sur la consommation annuelle annoncée par le constructeur divisée par le nombre de jour.
    Ainsi un "gros" consommateur type frigo américain annoncé à 600KWh par an ne consomme "que" 1643,84Wh par jour.

    Rapporté à votre exemple, la taille de l'installation serait réduite de moitié.

    Cordialement
    Jean-François

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    1. Vous avez raison. Dans la réalité, le réfrigérateur ne fonctionne pas en continu. Cependant sa consommation réelle est difficile à prévoir : elle dépend de la température extérieur, de l'utilisation (fréquence d'ouverture de la porte, remplissage...) et de l'entretien (givre...). La valeur annuelle donnée par l'étiquette Energie Label en Europe repose sur des hypothèses qui peuvent ne pas coïncider du tout avec la réalité.

      L'idéal sera toujours de mesurer la consommation réelle de l'appareil dans l'installation avec un wattmètre mais ce n'est pas toujours possible.
      En l’occurrence, la consommation que j'ai pris comme exemple correspond à des valeurs que j'ai pu mesurer sur des frigos de taille moyenne, certes pas toujours très récents et généralement en Afrique...

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  3. Bonjour à vous et merci pour tout.
    De manière terre à terre P=UI.
    Quand on consulte la liste de la puissance des appareils je constate par exemple que pour un ventilateur Pmax=60W.(Si P=UI et le ventilo fonctionne avec U=220V et I=1A alors ici P=220W )
    Ensuite, un ordi portable ici Pmax=30W (alors que sur son transfo d'alim,il est marqué:Input:220V/1.3A et Output:19V/3.95A
    Le calcule de puissance avec l'input donne Pi=220*1.3=286W ;
    Avec l'Output on a: Po=19*3.95=75.05.
    Ma question est celle-ci:pour l'ordi portable quel est le critère de calcule de puissance ?Il en est de même pour les imprimantes et aussi les appareils qui fonctionnent avec transfo d'alim?
    Qu'en est-il du ventilateur 220V/1A;P=220W alors que dans les références Pmax=60W ?
    J'ai été peut-être un peu trop long...Merçi pour la compréhension.

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    1. Bonjour,

      Il s'agit de puissances mesurées sur des appareils réels, elles ne sont peut-être pas représentatives de votre cas.

      Ceci étant, j'ai déjà eu l'occasion de constater comme vous un écart très important entre la puissance "théorique" et la puissance réelle pour les ordinateurs portables.
      Ce n'est pas le cas pour d'autres appareils électroniques : les imprimantes, scanner, copieurs, etc. auraient même plutôt tendance à avoir une puissance max supérieure à celles indiquées par le fabricant.

      Lorsque c'est possible, je vous recommande de mesurer vous-même la puissance avec un wattmètre ou une pince ampèremétrique plutôt que de vous fier aux indications du fabricant.

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  4. Bonjour,

    Merci pour cet échange très intéressant. J'ai vu dans la spec d'un frigo combi marque LG que l'énergie annuelle est de 300 Kwatt, ce qui place la consommation journalière à moins de 1 Kwatt !! Est-ce possible en réalité ce chiffre ?? car si je ramène cela dans votre tableau cela me donne une puissance de 40 Watt*24h à peu près ... Un frigo avec une puissance de 40Watt ???? il est de classe A+++ mais bon je suis étonné. Merci d'avance si vous pouvez me renseigner.

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  5. Bonjour
    Svp j'ai une puissance du champs pv est de 8000kw, je veux savoire comment je peux trouvé le nombres des modules qui correspond a cette puissance et quelle type des modules?

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    1. Reponse :
      - le nbre des modules est trés facil de trouver en calculant:
      Nbre de panneaux en Serie;
      Nbre des panneaux en parallele
      De la vous trouverez le :
      Nbre total de vos panneaux:

      - Sagissant du type de module il est trés difficile pour moi de vous donner une reponse, je cherche aussi à savoir sur ce sujet.

      Merci

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