Tableau de bord
Gérez vos études de dimensionnement solaire PV
Type de système à dimensionner
Le choix du système détermine les étapes de calcul : présence de stockage, d'un onduleur réseau, d'un régulateur ou d'une pompe.
Informations du projet (pour le rapport)
Entreprise émettrice du rapport
Facultatif. Laissez ces champs vides pour conserver le pied de page par défaut de HelioDim. Une fois renseignés, ils remplacent l'en-tête et le pied de page du rapport PDF, pour un usage par une autre structure.
Bilan de puissance
Ajoutez chaque appareil électrique. La puissance totale et l'énergie journalière se calculent automatiquement (l'énergie est moyennée sur la semaine : P × h × jours ÷ 7).
| Appareil | P. unitaire (W) | Quantité | P. totale (W) | Heures / jour | Jours / semaine | Usage | Énergie journ. (Wh/j) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TOTAL | 0 W | 0 Wh/j | ||||||
Ressource solaire du site
Sélectionnez le pays et le site du projet : l'application interroge NASA POWER pour l'irradiation mensuelle, puis retient le mois le plus défavorable, la moyenne annuelle ou une valeur que vous saisissez.
Localisation du projet
Paramètres de calcul
Facteur global du champ ≈ 0,73 à 0,77 pour un système à batteries (η régulateur × η batterie × pertes diverses).
Ressource & pertes du champ
Stockage & tension du système
Groupe électrogène de secours (facultatif)
Le groupe est une source d'appoint distincte du champ PV et des batteries : son ajout ne modifie pas leur dimensionnement ci-dessus. Ordre de priorité habituel : solaire, puis batteries, puis groupe, le réseau restant la source de dernier recours quand il existe.
Choix des équipements
Saisissez les caractéristiques du panneau et de la batterie retenus pour le projet : l'application calcule le nombre d'unités et l'agencement série / parallèle.
Panneau solaire retenu
Régulation de charge
Limites d'entrée du régulateur
Batterie retenue
Adéquation des équipements au calcul
L'application confronte chaque équipement retenu au résultat du calcul. Les anomalies bloquantes apparaissent en rouge, les points de vigilance en orange.
Vos propres références
Aucun catalogue ne couvre tout le marché. Saisissez une référence depuis sa fiche technique : elle rejoint les listes ci-dessus et reste disponible lors de vos prochaines visites sur ce navigateur.
Résultats du dimensionnement
Vérifications normatives
Contrôles de tension des chaînes, de compatibilité des équipements et de calibrage des protections. Une vérification non conforme signale un point à corriger avant réalisation.
Indicateurs de performance
Câblage et protections
Section de câble S = 2 × L × I ÷ (γ × ΔV) pour chaque circuit, puis calibrage du disjoncteur contre l'ampacité déclassée. Renseignez les longueurs mesurées sur site ; les valeurs par défaut sont indicatives.
Groupe électrogène de secours
Devis et analyse économique
Saisissez vos prix de marché locaux : HelioDim ne propose aucun prix par défaut. La devise choisie ici est purement un libellé d'affichage.
Schémas de l'installation
Simulation horaire sur l'année
Le dimensionnement des onglets précédents repose sur une moyenne journalière. Cette simulation rejoue les 8 760 heures de l'année, heure par heure, pour estimer le taux de couverture réel, les heures de défaut et le vieillissement des équipements.
Hypothèses de la simulation
Masques d'ombrage proches
Chaque obstacle (arbre, bâtiment, château d'eau) bloque le rayonnement direct lorsque le soleil passe derrière lui. Le rayonnement diffus reste reçu.
Groupe électrogène d'appoint
Solution de repli répandue en Afrique de l'Ouest. Le groupe démarre lorsque le solaire et les batteries ne suffisent plus, selon l'ordre de priorité choisi.
Vieillissement des équipements
Schéma électrique animé
Chaîne électrique complète avec les sections, les calibres et les flux de puissance. Choisissez un régime de fonctionnement pour voir dans quel sens circule l'énergie.
Schéma unifilaire
Représentation normalisée de la chaîne électrique avec les calibres calculés, en complément du schéma de principe et du schéma illustré.
Centre d'aide
Les formules utilisées par HelioDim, présentées et justifiées pour un bureau d'études qui souhaite auditer l'outil avant de l'adopter.
Champ photovoltaïque
Puissance crête du champ
Pc = E ÷ (HSP × K), où E est l'énergie journalière à produire, HSP l'irradiation retenue en heures de soleil au pic (issue de NASA POWER), et K le facteur global de la chaîne (Kenv × rendement régulateur × rendement batterie, ou Kenv × rendement onduleur pour un système raccordé au réseau).
Tensions de chaîne corrigées en température
Voc(froid) = Voc(STC) × (1 + γVoc × (Tmin − 25)) et Vmp(chaud) = Vmp(STC) × (1 + γVoc × (Tmax − 25)). La tension de chaîne à froid est comparée à la tension d'entrée maximale de l'onduleur ou du régulateur ; la tension au point de puissance maximale à chaud et à froid est comparée à la fenêtre de suivi MPPT.
Calibrage des fusibles de chaîne (protection gPV)
Selon l'IEC 62548, la protection n'est requise que si le courant inverse que peuvent renvoyer les autres chaînes, (Np − 1) × 1,25 × Isc, dépasse le courant de protection série maximal du module (IRM de sa fiche technique). Avec deux chaînes, cette condition est en général remplie et les fusibles ne sont pas obligatoires. Lorsqu'ils le sont, le calibre respecte 1,5 × Isc ≤ In ≤ 2,4 × Isc et In ≤ IRM, en valeurs STC.
Stockage (batteries)
Capacité de la batterie
C (Ah) = E × N ÷ (U × DoD × ηbatt), où N est le nombre de jours d'autonomie, U la tension du système, DoD la profondeur de décharge et ηbatt le rendement de charge/décharge. Un coefficient de température KT réduit en outre la capacité disponible par temps froid, selon la fiche technique de la batterie.
Régime de charge
Le courant de charge du champ est comparé au régime maximal admissible de la technologie (C/10 pour le plomb ouvert et le GEL, C/5 pour l'AGM, jusqu'à 1C pour le lithium selon le constructeur).
Onduleur, régulateur et démarrage moteur
Puissance apparente
P (VA) = P (W) ÷ cos φ. Une marge de sécurité de 1,25 est appliquée sur la puissance continue appelée, avant vérification que la capacité de pointe de l'onduleur (2 × sa puissance nominale) couvre l'appel au démarrage du plus gros moteur.
Courant de charge et régulateurs
I = Pc ÷ U × 1,25. Ce courant est d'abord repris par le MPPT intégré de l'onduleur hybride quand il en a un, puis par un ou plusieurs régulateurs séparés posés en parallèle, chacun sur son propre groupe de chaînes. Le nombre de régulateurs est celui qui couvre le reste ; l'application propose aussi la combinaison du catalogue qui y parvient avec le moins de capacité inutile.
Pompage solaire
Conversion hydraulique/électrique
E (Wh/j) = 2,725 × Q (m³/j) × HMT (m) ÷ η. La constante 2,725 correspond exactement à ρ × g ÷ 3 600 (masse volumique de l'eau 1 000 kg/m³, accélération de la pesanteur 9,81 m/s²), ramenée en wattheures.
Sélection du variateur
Trois règles doivent être satisfaites simultanément : puissance du variateur supérieure ou égale à 1,1 fois la puissance nominale du moteur, courant de sortie supérieur ou égal au courant pleine charge du moteur, et plage de tension DC couvrant le point de puissance maximale du champ à température de cellule chaude comme froide.
Câblage et protections
Section de câble
La section doit satisfaire deux conditions, et c'est la plus sévère qui l'emporte. D'une part la chute de tension : S (mm²) = 2 × L × I ÷ (γ × ΔV), avec γ la conductivité du cuivre (56 m/(Ω·mm²)) et le facteur 2 pour l'aller et le retour. D'autre part le courant admissible : la section doit pouvoir écouler le courant d'emploi une fois déclassée pour la température et le mode de pose (IEC 60364-5-52). Sur un câble court et fortement chargé, comme la liaison batterie, c'est presque toujours le courant qui commande. Au-delà de ce qu'un conducteur peut porter, plusieurs conducteurs identiques sont posés en parallèle. Pour le champ PV, le courant de conception est 1,25 × Isc par chaîne portée (IEC 62548 § 7.4), et non le courant au point de puissance maximale.
Calibrage des disjoncteurs
Le calibre respecte la règle Ib ≤ In ≤ Iz (IEC 60364-4-43) : au moins égal au courant d'emploi du circuit, jamais supérieur au courant admissible du câble déclassé. L'application retient le plus petit calibre normalisé qui convient ; si aucun n'existe pour la section calculée, c'est la section qui est augmentée. La tension assignée des protections DC couvre la tension à vide du champ à la température minimale du site.
Les coefficients de déclassement présentés dans cet onglet sont indicatifs. Pour un projet définitif, se reporter aux tables complètes d'un guide de référence (par exemple IEC 60364-5-52 ou son équivalent local).
Simulation horaire sur l'année
Chaîne de modèles
L'irradiation mensuelle de NASA POWER est convertie en 8 760 valeurs horaires par une chaîne de corrélations d'ingénierie reconnues : déclinaison solaire de Cooper, répartition horaire du rayonnement global de Collares-Pereira et Rabl, répartition horaire du diffus de Liu et Jordan, fraction diffuse journalière par la corrélation d'Erbs, puis transposition sur le plan incliné par le modèle de Hay et Davies, qui sépare le diffus en une part circumsolaire suivant le direct et une part isotrope.
Température de cellule
T_cellule = T_ambiante + 0,03 × G, soit environ 30 °C au-dessus de l'air sous 1 000 W/m². La puissance du module est corrigée par son coefficient γPmax.
Répartition des charges
Chaque appareil est étalé uniformément sur sa fenêtre d'usage (journalier 8 h à 17 h, nocturne 18 h à 5 h, mixte sur 24 h). L'énergie journalière est donc exacte ; la pointe instantanée reste traitée séparément par le facteur de simultanéité et le coefficient de démarrage de l'onglet Paramètres.
Limites à connaître. Ces corrélations sont des modèles statistiques, pas des mesures : les résultats sont des estimations. Le modèle de Hay et Davies reste moins précis qu'un modèle de Perez dans les climats à fort rayonnement diffus, où il tend à sous-estimer légèrement le gain d'inclinaison ; l'écart porte surtout sur l'inclinaison optimale aux latitudes élevées, et reste sans conséquence pratique puisque la production varie de moins de 1 % sur une plage de plus ou moins 10° autour de l'optimum. Sous les latitudes africaines, pour lesquelles l'outil est conçu, le productible spécifique calculé se situe dans les fourchettes attendues. Enfin, la température ambiante est une valeur unique saisie par l'utilisateur, non une série météorologique horaire.
Vieillissement et comparaison des filières
Dégradation des modules
Puissance restante l'année k = (1 − d1) × (1 − da)^(k−1), où d1 est la dégradation de la première année et da la dégradation annuelle suivante, toutes deux issues de la fiche de garantie du module.
Durée de vie du parc batteries
Les cycles équivalents pleins effectués par an sont mesurés sur la simulation horaire, à partir de l'énergie réellement déchargée rapportée à la capacité utile. La durée de vie est le nombre de cycles annoncé par le constructeur divisé par ce nombre annuel, ce qui donne le nombre de remplacements sur la durée d'analyse.
Comparaison des filières
Chaque filière est actualisée au taux saisi sur la durée d'analyse. Le carburant du groupe électrogène est calculé à partir de la consommation spécifique en litres par kilowattheure et de l'énergie effectivement produite par le groupe dans la simulation. Une filière dont le prix n'est pas renseigné reste vide : aucun prix de marché, tarif de réseau ou prix de carburant n'est présupposé par l'application.
Normes et guides de référence cités dans l'application
IEC 62548 (systèmes PV : conception électrique et protection), IEC 60364-7-712 (installations d'alimentation photovoltaïque), IEC 60364-4-43 et IEC 60364-5-53 (protection contre les surintensités, sectionnement), IEC 60364-5-54 (mise à la terre), IEC 60364-5-52 (canalisations, courants admissibles), guide UTE C15-712-1 pour les coefficients. Rendements de pompage : guide ACF 2020. Ces références désignent des familles de normes reconnues pour situer chaque vérification ; elles ne remplacent pas une étude normative complète réalisée par un bureau de contrôle.