Comment dimensionner un lampadaire solaire : calcul du panneau, de la batterie et de l'autonomie

Solaire · Luxey Lighting · 2026-11-06
Fiche de dimensionnement : énergie nocturne 296 Wh, 4,2 heures de soleil de pointe, quatre jours d'autonomie et 18,3 % de pertes système donnent un panneau de 90 W et une batterie de 60 Ah à 25,6 V

Dimensionner un lampadaire solaire tient en quatre chiffres et deux divisions. La puissance du panneau, les ampères-heures de batterie et la promesse d'autonomie d'un devis en découlent, et vous pouvez vérifier chacun sur une calculatrice de poche en deux minutes.

La plupart des désaccords de dimensionnement naissent parce que l'acheteur et le fournisseur ne comptent pas la même chose. L'un demande un luminaire de 40 W, l'autre chiffre un panneau, un pack et un contrôleur qui doivent porter ce luminaire à travers une semaine humide. Cette page est l'arithmétique qui relie les deux, avec un exemple par étape pour suivre avec vos propres chiffres.

Les quatre chiffres derrière chaque devis

Quatre données décident du matériel, et seule la première vient du client.

DonnéeD'où elle vientExemple
Énergie nocturnewatts de tête × heures, profil par profil296 Wh
Heures de soleil de pointeles coordonnées du site, pire mois4,2 h
Autonomiela plus longue série de jours gris du site4 jours
Pertes systèmeencrassement, câblage, charge, vieillissement18.3%

Remarquez ce qui n'est pas dans cette liste : hauteur de mât, durée de garantie et prix. Les trois comptent, et aucun ne change la taille du panneau. Là où l'implantation reste ouverte, l'ordre s'inverse : le flux vient d'abord, et hauteur de mât, espacement et lumens traite l'autre moitié de l'arithmétique, de la classe d'éclairage jusqu'à un flux de luminaire que vous pouvez prescrire.

Étape 1 : que consomme le luminaire en une nuit ?

Multipliez la puissance de la tête par les heures, mais faites-le profil par profil. Une tête de 40 W qui tourne à pleine puissance jusqu'à minuit puis à 40 % ne consomme pas 40 W × 11 h = 440 Wh. Elle consomme 296 Wh, un tiers de moins, pour les mêmes 11 heures de lumière sur la route.

HeuresRendementConsommationÉnergie
5 h100%40 W200 Wh
6 h40%16 W96 Wh
11 hmixte—296 Wh

Cet écart est la capacité la moins chère qu'un projet achètera jamais. Graduer les heures creuses réduit ensemble le panneau, le pack et le fret, et la route est vide à 3 h du matin dans presque tous les villages.

Étape 2 : combien de watts de panneau faut-il ?

Divisez l'énergie nocturne par les heures de soleil de pointe au pire mois du site, puis divisez encore par les pertes entre le panneau et la batterie.

panneau W = Wh nocturnes ÷ (PSH × 0,86 × 0,95)

La perte système est tout ce qui sépare la plaque du panneau de l'énergie qui atteint le pack. Le modèle PVWatts du NREL utilise 14 % par défaut pour l'encrassement, l'ombrage, le désappariement, le câblage, les connexions, la dégradation induite par la lumière, la tolérance de plaque et la disponibilité (NREL, documentation PVWatts, consultée le 2026-11-06). Ce chiffre vaut mieux que d'en inventer un flatteur : c'est le 0,86 de la formule. Le 0,95 est le chemin de charge : suivi MPPT plus aller-retour dans le pack.

Heures de soleil de pointe est l'énergie solaire quotidienne d'un site exprimée en heures à 1 000 W/m² : 4,2 signifie que la journée délivre 4,2 kWh par mètre carré.

À 4,2 heures de soleil de pointe, les mêmes 296 Wh demandent 296 ÷ (4,2 × 0,817) = 86 W, donc 90 W dans les tailles standard. C'est un ratio panneau/charge d'environ 2,2:1, et c'est un résultat, pas une règle. Un site à 5,8 heures tombe près de 1,6:1 ; un site à 3,0 demande 3:1 plus un pack plus gros.

Deux corrections appartiennent à cette étape. Les panneaux sont donnés à 25 °C de température de cellule, et sur un toit ou un mât chaud la cellule est 30–35 K plus haut, ce qui coûte environ 10 % au coefficient de −0,30 %/°C que le NREL cite pour les modules haut de gamme (NREL, Améliorations de PVWatts, 2019). Et un panneau dimensionné sur la moyenne annuelle plutôt que sur le pire mois paraîtra adéquat dix mois et échouera le onzième. Une troisième correction porte sur le mât plutôt que sur le panneau : passer de 90 W à 200 W double à peu près la surface du module, et sur une tête tout-en-un cette surface se trouve au sommet du mât, là où elle produit le plus grand moment de flexion. Le contrôle de charge au vent est l'endroit où la section, l'épaisseur de paroi et la fondation sont dimensionnées selon la vitesse de vent de dimensionnement locale.

Étape 3 : quelle taille de batterie ?

Le pack se dimensionne sur l'autonomie, pas sur le panneau, et la profondeur de décharge est ce que la plupart des devis ratent discrètement.

batterie Ah = Wh nocturnes × jours d'autonomie ÷ (DoD × V du pack × 0,95)

La profondeur de décharge est la part du pack utilisée avant recharge, le reste est réserve. Utilisez 80 % pour le LiFePO4, pas 100 %. Le dernier cinquième du pack est la réserve qui absorbe un déséquilibre de cellules ou un matin froid, et cycler jusqu'au plancher est ce qui transforme un pack de 3 000 cycles en pack de 1 200 cycles.

Pour le même luminaire de 40 W sur quatre jours gris à 25,6 V : 296 × 4 ÷ (0,8 × 25,6 × 0,95) = 61 Ah, donc un pack de 60 Ah. Vérifiez ce que cela délivre : 1 536 Wh × 0,8 × 0,95 = 1 167 Wh, soit 3,9 nuits à 296 Wh. Arrondissez au-dessus si la saison humide du site est plus longue.

Un contrôle avant d'accepter un pack aussi petit. Un panneau de 90 W sur 25,6 V donne 3,5 A, environ C/17 sur un pack de 60 Ah : c'est doux et il faut une journée complète de soleil pour remplacer une nuit. C'est normal en éclairage public, et c'est pourquoi le panneau se dimensionne sur les wattheures quotidiens plutôt que sur le taux de charge.

Étape 4 : tester le dimensionnement sur le pire mois

Les heures de soleil moyennes annuelles sont la façon la plus courante de sous-dimensionner un lampadaire solaire. La moyenne est un vrai chiffre et elle décrit une année qui n'arrive jamais.

Prenez un site à 4,2 heures de soleil de pointe par an. Décembre peut être à 3,2 et juillet à 5,4. Dimensionnez sur 3,2 et le surplus de juillet coûte un peu de surface de panneau ; dimensionnez sur 5,4 et le luminaire est éteint à 22 h chaque Noël. La même logique s'applique à l'autonomie : quatre jours est un défaut tempéré, six à sept est ce qu'une saison humide de deux semaines demande réellement.

SiteChargePSH du pire moisPanneauPack
Route de village, 40 W, 11 h296 Wh4.290 W60 Ah à 25,6 V
Artère, 100 W, 12 h900 Wh3.6310 W100 Ah à 51,2 V
Plateau, 60 W, 11 h, −20 °C444 Wh5.6100 W120 Ah à 25,6 V

La colonne artère est la raison d'être des systèmes split. Un panneau de 310 W et un pack de 5 kWh ne tiennent pas dans un boîtier au sommet d'un mât, et prétendre le contraire est la façon dont un tout-en-un est vendu pour un travail qu'il ne peut pas faire.

Un exemple que vous pouvez copier

Trois cents mètres de route de village, douze mâts, hauteur de montage 6 m, espacement 30 m, têtes de 40 W, 11 heures par nuit, quatre jours gris, un site à 4,2 heures de soleil de pointe.

  • Énergie nocturne : 296 Wh par mât
  • Panneau : 90 W par mât
  • Pack : 60 Ah à 25,6 V par mât
  • Champ total : 1,08 kW sur douze mâts

Changez maintenant une donnée. La saison humide y dure sept jours au lieu de quatre. Le panneau reste à 90 W, car le panneau répond à une question quotidienne et le pack à une question hebdomadaire. Le pack passe à 296 × 7 ÷ (0,8 × 25,6 × 0,95) = 107 Ah, donc 110 Ah. Même luminaire, même panneau, 83 % de batterie en plus, et le devis correspond enfin à la météo.

C'est la chose la plus utile à comprendre sur le dimensionnement : panneaux et batteries ne s'échelonnent pas ensemble. Le panneau couvre le pire jour ordinaire, la batterie couvre la pire semaine ordinaire.

Trois façons dont un devis se trompe

Le panneau est apparié à la lampe, pas à l'énergie. Un luminaire de 40 W avec un panneau de 40 W est un ratio 1:1 qui apparaît dans beaucoup d'offres bon marché, et il ne fonctionne qu'au-dessus d'environ 6 heures de soleil avec une nuit de 6 heures. Deux de ces quatre chiffres manquent généralement.

Le pack est chiffré à 100 % de profondeur de décharge à 25 °C. Les deux sont des conditions de laboratoire. À 80 % de DoD et −10 °C, le même pack délivre environ 70 % de l'énergie annoncée, et en huitième année il tient environ 80 % de sa capacité d'origine. Dimensionnez pour la huitième année, pas pour la fiche technique.

L'autonomie est promise sans nommer le mois. « Trois à cinq jours de pluie » n'est pas une spécification tant que personne ne dit quelles semaines. Demandez le mois de dimensionnement et l'autonomie de dimensionnement par écrit, puis comparez les devis sur ces deux chiffres.

Ce que nous voyons dans les devis réels

Trois schémas, issus des demandes qui arrivent dans notre boîte.

  • Plus de la moitié arrivent avec la puissance de tête et la hauteur de montage, et aucune des deux ne fixe la taille du panneau.
  • Le chiffre qui fait le plus bouger le prix est l'autonomie, et il n'est presque jamais dans le premier e-mail.
  • Les acheteurs qui nomment le mois de dimensionnement et l'autonomie finissent généralement avec un système plus petit et moins cher que celui qu'ils avaient d'abord demandé.

Ce qu'il faut mettre dans la demande de devis

Chaque ligne ci-dessous retire une hypothèse du côté fournisseur.

ChampCe qu'il faut écrire
Hauteur de montage et espacement6 m, 30 m d'écart
SurfaceRoute de village en asphalte de 5 m, piétons mélangés
Heures et profil11 h : pleine puissance jusqu'à minuit, 40 % ensuite
Pire mois, heures de soleil de pointeDécembre, 3,2 h
Autonomie7 jours consécutifs
Température minimale−5 °C, parfois −12 °C

Une demande écrite ainsi revient sous forme de devis auditable ligne par ligne. L'alternative — « 40 W, garantie cinq ans, meilleur prix » — revient sous forme d'un chiffre, et le dimensionnement se fait après l'engagement financier.

FAQ

Quelle taille de panneau pour un lampadaire solaire de 40 W ? Environ 90 W à 4,2 heures de soleil de pointe et une nuit de 11 heures avec gradation, soit environ 2,2 fois la puissance de la tête. Sous 4 heures de soleil, le ratio monte vers 3:1, et au-dessus de 5,5 il descend vers 1,7:1.

Combien de jours d'autonomie demander ? Trois à cinq jours couvrent la plupart des sites tempérés et semi-arides. Un site avec une saison humide de deux semaines en demande six à sept, et la batterie grossit d'environ 75 % pour ces trois nuits supplémentaires, tandis que le panneau ne change pas.

Puis-je ajouter de la capacité de batterie plus tard ? Sur un système split, oui : le pack est dans son enceinte et une seconde chaîne peut être ajoutée. Sur un tout-en-un, le volume du boîtier est la limite : le pack acheté à la commande est celui que vous gardez.

Pourquoi un devis prévoit-il 120 W pour un luminaire de 40 W ? Soit le site a un faible soleil d'hiver, soit la nuit est longue, soit il n'y a pas de profil de gradation. Un panneau de 120 W est correct pour une tête de 40 W à 3,2 heures de soleil sur 12 heures à pleine puissance ; il est surdimensionné pour une nuit graduée de 11 heures à 4,2.

Le froid change-t-il le panneau ou la batterie ? Le panneau, légèrement en mieux, et la batterie, nettement en pire. Le LiFePO4 perd environ un cinquième de son énergie utile à −10 °C et un tiers à −20 °C : un site froid a donc besoin d'un compartiment isolé, d'un pack auto-chauffant ou d'un pack 20 à 30 % plus grand.

Si vous préférez confier les quatre chiffres à quelqu'un, envoyez les coordonnées du site, la largeur de la route, la hauteur de montage et les heures nécessaires, et nous renverrons le panneau, le pack et le mois de dimensionnement derrière les deux — parlez-nous du projet. Pour les pièces que ces chiffres décrivent, commencez par comment fonctionne un lampadaire solaire, et pour le volet financier de la même décision, le comparatif de coût sur cinq ans déroule les deux options.

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