Combien produit un système solaire de 100 kW ?
Un système solaire de 100 kW, dans une zone bien ensoleillée, peut produire environ 400 à 500 kWh par jour. L’onduleur de 100 kW du système est capable de supporter une puissance instantanée maximale de 100 kW. Lors de l’évaluation de la capacité du système à alimenter des appareils, nous devons prendre en compte à la fois les besoins en énergie (la quantité de charge que le système peut gérer à la fois) et la consommation (la durée pendant laquelle il peut alimenter les appareils).
Avec une production journalière de 500 kWh, un système solaire de 100 kW peut alimenter des charges totalisant jusqu’à 20 kW pendant 24 heures. Les sections suivantes analyseront les charges résistives et inductives, avec des calculs détaillés basés sur des scénarios réels.
Analyse du système solaire de 100 kW
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Production d’énergie quotidienne :
Dans des conditions d’ensoleillement idéales, un système solaire de 100 kW peut produire environ 400 à 500 kWh par jour. La quantité exacte d’énergie produite varie en fonction des changements saisonniers, de l’emplacement et des conditions météorologiques. -
Puissance de l’onduleur :
Un onduleur de 100 kW peut prendre en charge une puissance de sortie instantanée maximale de 100 kW, ce qui signifie que la puissance de fonctionnement totale de tous les appareils connectés ne doit pas dépasser cette valeur. -
Types de charge :
Lorsque vous sélectionnez les charges pour votre système, il est essentiel de faire la distinction entre les charges résistives et inductives, car elles peuvent avoir un impact différent sur les performances de l’onduleur. Les charges inductives (telles que les climatiseurs et les moteurs) nécessitent généralement une puissance de démarrage plus élevée, ce qui signifie que l’onduleur doit avoir une capacité de surcharge à court terme adéquate.
Résumé des charges courantes
Charges résistives :
- Exemples : Ampoules, radiateurs électriques, chauffe-eau, fours électriques.
- Caractéristiques : Ces appareils ont un facteur de puissance proche de 1, ce qui signifie qu’ils ne surchargeront pas significativement l’onduleur et peuvent fonctionner en continu dans la limite de la puissance nominale de l’onduleur.
Charges inductives :
- Exemples : Climatiseurs, moteurs électriques, pompes à eau.
- Caractéristiques : Ces appareils ont des besoins en puissance de démarrage plus élevés, souvent 2 à 3 fois leur puissance nominale, et nécessitent des onduleurs avec une capacité de surcharge à court terme.
Analyse basée sur la puissance
Un onduleur de système solaire de 100 kW est conçu pour gérer une charge totale allant jusqu’à 100 kW. Par conséquent, lors du calcul du nombre maximal d’appareils pouvant fonctionner simultanément, nous devons prendre en compte le type de charge.
Exemples de fonctionnement simultané de charges résistives :
- Chauffage électrique (20 kW) × 5 unités = 100 kW 👉 Peut fonctionner simultanément
- Ampoules (100 W) × 1 000 unités = 100 kW 👉 Peuvent fonctionner simultanément
Exemples de fonctionnement simultané de charges inductives (avec une puissance de démarrage de 1,5x) :
- Réfrigérateur (1 kW, puissance de démarrage 2 kW) × 40 unités = 80 kW 👉 Peut fonctionner en toute sécurité avec une puissance de démarrage en hauteur
- Pompe de taille moyenne (10 kW, puissance de démarrage 20 kW) × 3 unités = 60 kW 👉 Peut fonctionner simultanément
Résumé des points clés :
- Puissance de charge totale simultanée ≤ 100 kW (limite de sortie de l’onduleur).
- Les charges inductives peuvent avoir 2 à 3 fois leur puissance nominale au démarrage, ce qui nécessite que l’onduleur dispose d’une capacité de surcharge suffisante.
- Le nombre d’appareils fonctionnant en même temps doit être géré avec soin pour éviter de dépasser la capacité maximale de l’onduleur.
Analyse basée sur la consommation
En supposant que le système produise 500 kWh par jour, voici la durée pendant laquelle différentes charges peuvent fonctionner en fonction de leurs besoins énergétiques :
Chauffage électrique (20kW) :
- 500 kWh ÷ 20 kW = 25 heures/jour
- 👉 Cela prend en charge 2 radiateurs électriques fonctionnant toute la journée ou 1 radiateur électrique fonctionnant pendant 25 heures continues.
Ampoules (50 kW) :
- 500 kWh ÷ 50 kW = 10 heures/jour
- 👉 Cela peut prendre en charge 1000 ampoules de 100 W fonctionnant simultanément pendant 10 heures.
Climatisation (25kW, puissance de démarrage 50kW) :
- 500 kWh ÷ 50 kW = 10 heures/jour
- 👉 Cela prend en charge 2 grands systèmes de climatisation fonctionnant pendant 10 heures en continu.
Explication de la puissance de démarrage du climatiseur
- Les climatiseurs nécessitent une puissance plus élevée au démarrage. Par exemple, si la puissance de fonctionnement d’un climatiseur est de 25 kW, sa puissance de démarrage peut atteindre jusqu’à 50 kW. Lorsque plusieurs climatiseurs sont démarrés simultanément, la charge sur le système peut dépasser la capacité de puissance maximale de l’onduleur, ce qui peut entraîner une surcharge. Par conséquent, lors de l’utilisation de climatiseurs, il est important d’échelonner leurs temps de démarrage pour éviter de dépasser la capacité du système.
Charge maximale pour 24 heures :
Sur la base d’une production énergétique quotidienne de 500 kWh, le système peut supporter des charges totalisant 20 kW fonctionnant en continu pendant 24 heures, consommant un total de 500 kWh par jour.
Exemple d’application
Considérons une installation commerciale avec les exigences suivantes :
- Éclairage : 5 kW pendant 8 heures par jour
- Réfrigération : 50 kW pour 24 heures par jour
- Climatisation : 25 kW pendant 10 heures par jour
Puissance totale maximale simultanée : 80 kW
Consommation totale journalière : 400 kWh
Ce scénario s’inscrit dans les capacités d’un système solaire de 100 kW, car la demande de puissance simultanée maximale de 80 kW ne dépasse pas la capacité nominale de l’onduleur de 100 kW. La consommation énergétique quotidienne de 400 kWh se situe dans la limite de la production quotidienne du système de 500 kWh, ce qui signifie que le système peut alimenter efficacement toutes ces charges avec une marge de manœuvre pour les pertes du système et autres inefficacités mineures.
Conclusion
Un système solaire de 100 kW peut prendre en charge une gamme d’appareils, des équipements industriels aux appareils électroménagers, en fonction de leurs besoins en énergie et de leurs habitudes d’utilisation. Une gestion adéquate de la charge est essentielle pour garantir que le système fonctionne efficacement sans surcharger l’onduleur. En comprenant la production d’énergie quotidienne du système et les caractéristiques de puissance des différents appareils, les utilisateurs peuvent maximiser les avantages de leur investissement solaire.
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