Pour dimensionner une installation solaire autonome, tu pars de ta consommation en Wh par jour, tu la divises par ce que produit 1 kWc en décembre, puis tu ajoutes une batterie qui tient plusieurs jours sans soleil. Le régulateur et l’onduleur découlent ensuite de ces deux chiffres. Je te montre chaque calcul sur un petit chalet, du frigo à la box.
Pourquoi on ne dimensionne jamais à la louche
Le piège classique, c’est de raisonner en moyenne annuelle. Sur l’année, tes panneaux produisent beaucoup. Mais en hiver la production s’effondre, et c’est justement là que la batterie se vide.
Une installation autonome n’a pas de réseau derrière elle pour rattraper le coup. Si tu la sous-dimensionnes, tu le découvres un soir de décembre, frigo coupé et ordinateur à plat.
La méthode tient en cinq étapes :
- faire le bilan de consommation, appareil par appareil
- repérer le mois le plus défavorable
- en déduire la puissance crête des panneaux
- calculer la batterie
- choisir le régulateur et l’onduleur
Si tu découvres le sujet, commence par le guide complet de l’énergie solaire autonome, puis reviens ici avec une calculette.
Étape 1 : le bilan de consommation, appareil par appareil
Tout part d’une formule toute bête : puissance en watts × heures d’utilisation par jour = énergie en Wh par jour. Engie la rappelle dans son guide de calcul de la puissance des appareils, avec des valeurs types pour chaque équipement de la maison.
Pour trouver la puissance de tes propres appareils, tu as trois réflexes :
- la plaque signalétique, sous l’appareil ou sur son chargeur, qui donne la puissance en W
- la notice ou la fiche technique du fabricant
- un wattmètre branché entre la prise et l’appareil, le plus fiable pour un frigo ou une box
Voici les ordres de grandeur publiés par Engie. Ils servent surtout à vérifier que ton relevé ne sort pas de nulle part.
| Appareil | Puissance type (Engie) |
|---|---|
| Box Internet | 8 à 11 W |
| Ordinateur + écran plat | 1 W (veille) à 80 W |
| TV LCD | 1 W (veille) à 150 W |
| Réfrigérateur 50 L | 100 à 300 W |
| Réfrigérateur 200 L + freezer | 300 à 700 W |
| Congélateur | 100 à 350 W |
| Lave-linge | 2 000 à 3 000 W |
| Chauffe-eau | 2 000 W |
| Plaque électrique ou induction | 2 000 à 3 000 W |
Regarde le bas du tableau. Un lave-linge ou une plaque à induction tirent 2 000 W et plus. En site isolé, tout ce qui chauffe avec une résistance passe au gaz ou au bois, sinon la facture en panneaux et en batterie explose.
Dernier point, et il pèse lourd. Ton frigo ne tourne pas 24 h sur 24 : son compresseur démarre et s’arrête toute la journée. Multiplier sa puissance par 24 te donnerait un chiffre bien trop gros, donc mesure-le au wattmètre sur une journée entière.
Étape 2 : caler tout le calcul sur décembre
En France, 1 kWc de panneaux produit entre 900 et plus de 1 250 kWh par an, et près de 52 % de plus à Marseille qu’à Calais, d’après Connaissance des Énergies. Sauf que cette moyenne annuelle cache le seul mois qui t’intéresse en autonomie.
La même source donne le facteur de charge du parc solaire français en 2024 : 19,2 % en juillet et 4,7 % en décembre. Le facteur de charge, c’est la part du temps où les panneaux auraient tourné à pleine puissance.
Traduit pour 1 kWc, sur un mois de 31 jours (744 heures) :
- juillet : 1 kW × 744 h × 19,2 % ≈ 143 kWh, soit 143 ÷ 31 ≈ 4,6 kWh par jour
- décembre : 1 kW × 744 h × 4,7 % ≈ 35 kWh, soit 35 ÷ 31 ≈ 1,13 kWh par jour
Quatre fois moins.
C’est ce chiffre de décembre, 1,13 kWh par jour et par kWc, qu’on garde pour la suite. Attention quand même, c’est une moyenne nationale. En montagne, à l’ombre d’une crête ou sous la neige, ton cas peut être pire, et l’outil PVGIS de la Commission européenne te donne une estimation mois par mois pour ton adresse exacte.
Étape 3 : calculer la puissance crête
La formule : puissance crête (kWc) = besoin quotidien × marge de pertes ÷ production d’1 kWc par jour en décembre.
La marge couvre ce que tu perds en route : câbles, régulateur, onduleur, batterie qui ne rend pas tout ce qu’elle reçoit, panneaux sales. Aucune norme n’impose de chiffre. Je prends 25 %, et je préfère pécher par excès de prudence.
Le résultat est souvent plus gros que ce que tu imaginais. C’est normal, et je te montre plus bas comment l’alléger sans te retrouver dans le noir.
Étape 4 : calculer la batterie
La batterie doit encaisser les jours gris sans recharge. Deux paramètres règlent sa taille.
- Les jours d’autonomie : combien de jours sans soleil tu veux tenir. Pour un chalet habité l’hiver, je vise 3 jours.
- La profondeur de décharge : la part de la capacité que tu peux vider sans abîmer la batterie. Elle figure sur la fiche technique, et plus tu décharges profond, moins la batterie fait de cycles dans sa vie.
La formule : capacité (Wh) = besoin quotidien × jours d’autonomie ÷ profondeur de décharge. Pour passer en ampères-heures, tu divises par la tension de la batterie.
Côté tension, plus l’installation grossit, plus tu as intérêt à monter en 24 V ou en 48 V. À puissance égale, doubler la tension divise le courant par deux, et tes câbles restent raisonnables. Pour le choix du modèle, j’ai comparé les options dans le guide des batteries solaires.
Étape 5 : choisir le régulateur et l’onduleur
Le régulateur se place entre les panneaux et la batterie. Prends un MPPT : il tire plus d’énergie des panneaux qu’un PWM, et en hiver chaque watt compte.
Pour le dimensionner, tu vérifies deux choses :
- le courant de charge : puissance crête ÷ tension de la batterie, plus une marge
- la tension d’entrée maximale : celle des panneaux montés en série doit rester sous la limite du régulateur, et elle grimpe par grand froid
L’onduleur transforme le courant continu de la batterie en 230 V. Additionne la puissance de tout ce qui peut tourner en même temps, puis garde de la marge pour le pic de démarrage des moteurs, celui du frigo en tête. Et choisis-le pur sinus, l’électronique de tes appareils le supporte bien mieux.
L’exemple complet : un petit chalet habité l’hiver
Prenons un chalet occupé toute l’année par une personne qui télétravaille. Les heures d’usage sont des hypothèses. Les puissances viennent des fourchettes d’Engie, prises en haut quand le doute est permis, sauf l’éclairage, à lire sur le culot de tes ampoules.
Le bilan de consommation
| Appareil | Puissance | Heures par jour | Wh par jour |
|---|---|---|---|
| Box Internet | 11 W | 24 h | 264 Wh |
| Ordinateur + écran | 80 W | 4 h | 320 Wh |
| TV LCD | 150 W | 2 h | 300 Wh |
| Réfrigérateur 50 L | 100 W | 8 h (compresseur) | 800 Wh |
| 6 ampoules LED | 6 × 7 W = 42 W | 5 h | 210 Wh |
| Total | 383 W | 1 894 Wh |
Les 8 heures du frigo sont une hypothèse de fonctionnement du compresseur. Ton wattmètre te donnera le vrai chiffre, et il peut bouger pas mal le total.
La puissance crête
- besoin avec la marge de 25 % : 1 894 × 1,25 ≈ 2 368 Wh par jour
- production d’1 kWc en décembre : 1,13 kWh, soit 1 130 Wh par jour
- puissance crête : 2 368 ÷ 1 130 ≈ 2,1 kWc
En juillet, ces 2,1 kWc produiraient environ 2,1 × 4,6 ≈ 9,7 kWh par jour. Cinq fois ton besoin.
La batterie
- besoin sur 3 jours : 1 894 × 3 = 5 682 Wh
- avec une profondeur de décharge de 80 %, à vérifier sur ta fiche technique : 5 682 ÷ 0,8 ≈ 7 103 Wh
- en 24 V : 7 103 ÷ 24 ≈ 296 Ah, donc une batterie de 300 Ah en 24 V
Le régulateur et l’onduleur
- courant de charge : 2 100 W ÷ 24 V = 87,5 A, puis avec 25 % de marge 87,5 × 1,25 ≈ 109 A. Un seul régulateur de 100 A ne suffit pas, vise plus haut ou installe-en deux
- en 12 V, le même champ de panneaux sortirait 2 100 ÷ 12 = 175 A. C’est pour ça que je ne reste jamais en 12 V à cette taille
- onduleur : 383 W si tout tourne en même temps. Un pur sinus de 1 000 W laisse de la place pour le démarrage du frigo et un appareil en plus
Ce que je ferais à ta place
Dimensionner pile sur décembre, c’est acheter des panneaux qui dorment tout l’été. Et ça se paie.
À mon avis, la première chose à faire, c’est de couper ce qui consomme pour rien. Dans l’exemple, une box allumée 24 h sur 24 pèse 264 Wh par jour, presque 14 % du total. Une simple prise programmable la coupe la nuit.
Ensuite, dimensionne tes panneaux sur un mois moins sombre et garde un groupe électrogène pour les semaines noires de l’hiver. La batterie de 3 jours reste, et le groupe ne tourne que quand elle descend trop bas.
Bref, refais tout le calcul avec tes propres relevés. Une soirée avec un wattmètre t’évite d’acheter une batterie trop petite ou des panneaux en trop.
Questions fréquentes
Combien de panneaux pour une maison autonome ?
Tout dépend de ta consommation, pas de la surface de la maison. Dans l’exemple, 1,9 kWh par jour demande environ 2,1 kWc pour passer décembre. Connaissance des Énergies indique qu’1 kWc correspond en moyenne à trois panneaux standards sur environ 5 m², donc 6 à 7 panneaux ici.
Faut-il dimensionner sur décembre ou sur la moyenne de l’année ?
Sans réseau ni groupe électrogène, sur décembre, sinon tu manques d’énergie au pire moment. Avec un groupe en secours, tu peux viser un mois moins sombre et laisser le groupe combler l’écart.
Batterie en 12 V, 24 V ou 48 V ?
Plus la puissance monte, plus le courant devient gros en 12 V. Dans l’exemple, 2,1 kWc donnent 175 A en 12 V contre 87,5 A en 24 V. Pour un petit kit de quelques centaines de watts, le 12 V reste pratique. Au-delà, je passe en 24 V ou en 48 V.
Comment connaître la vraie consommation de mon frigo ?
Branche-le sur un wattmètre pendant 24 heures complètes, en l’utilisant normalement. Tu obtiens directement des Wh par jour, cycles du compresseur compris. C’est bien plus fiable que de multiplier sa puissance par un nombre d’heures deviné.