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Bien choisir son groupe électrogène
Pourquoi utiliser un groupe électrogène dans un site isolé ?
- Fiabilité : Fournit de l’électricité dans les zones isolées ou lors de coupures.
- Complément en cas de manque de production solaire : Utile lorsque les panneaux solaires ne suffisent pas, notamment par mauvais temps ou lors de pics de consommation.
- Usage pratique : Capable d’alimenter n’importe quel appareil électronique.
- Pertinence économique : Coût plus faible qu’un surdimensionnement du site isolé pour pallier les manques d’ensoleillement.
Analyse d’une production solaire avec PVGIS (PhotoVoltaic Geographical Information System)
Données PVGIS d'une simulation de dimensionnement
PVGIS vous montre que lors d’un dimensionnement, il y aura toujours des journées où les batteries seront vides. Un surdimensionnement ne serait pas pertinent économiquement et ne pourrait pas pallier 100 % des cas de manque d’ensoleillement longue durée.
PVGIS ne prend pas en compte les cas exceptionnels de faible ensoleillement pendant une longue période car ce logiciel se base sur une moyenne des données des années précédentes. Par exemple, lors l’automne 2024 à Tours, il y a eu 30 à 40 % d’heures de soleil en moins comparé aux moyennes saisonnières. Ces variations étant de plus en plus fréquente dans un contexte de changement climatique, il est préférable d’avoir un groupe électrogène que de surdimensionner votre parc solaire.
Donnée climatologique de Tours en 2024 selon Infoclimat.fr
Par ailleurs, un groupe électrogène est toujours utile dans des cas exceptionnels non prévus lors du dimensionnement, par exemple pour alimenter une fête ou un bricolage intensif.
Le groupe électrogène permet aussi de recharger les batteries à 100 % régulièrement. Il est primordial d’effectuer de temps en temps des charges complètes du parc de batteries, qu’elles soient au lithium ou au plomb, afin d’éviter tout déséquilibre entre les cellules de la batterie qui réduirait fortement ses performances et sa durée de vie.
Types de groupes électrogènes
Choix de la technologie
Il existe 2 catégories majeures :
- Inverter : Plus moderne, consomme moins de carburant et fournit une sortie parfaite et stable (230V/50Hz). Idéal pour la recharge de batterie et les systèmes qui ne demande pas de puissance élevée et un courant stable dans la durée. A des difficultés pour répondre aux appels de puissance car le régime moteur est indépendant du courant de sortie. Les GE Inverter sont plus légers et plus silencieux que leur homologues AVR.
- AVR (Automatic Voltage Regulation) : Stabilise la tension pour éviter les variations du courant de sortie qui peuvent endommager les appareils sensibles. Technologie utilisée pour des capacités de système généralement supérieures à 5 kW. Idéal pour répondre aux appels de puissances. Les GE AVR sont plus lourds et plus bruyants que les GE Inverter.
Vous trouverez des groupes électrogène à petit prix dont la fréquence est régulée par un condensateur. Ce sont des solutions simples, robustes et peu chères mais avec un taux de distorsion des harmoniques élevé (THD : 6 - 12%) et un maintien de la tension de sortie difficile, dépendant du facteur de puissance de la charge.
Nous déconseillons l'usage de ces groupes électrogènes si vous souhaitez recharger des batteries via des onduleurs-chargeurs VICTRON ou STUDER.
Signal de sortie avec taux de distorsion élevé des harmoniques
Choix du carburant
Il existe 2 types de carburant utilisés dans les groupes électrogène :
- Essence : Moins coûteux à l’achat, idéal pour un usage occasionnel.
- Diesel : Plus robuste, économique à long terme, adapté aux usages intensifs, un peu plus bruyant.
Dimensionnement du groupe électrogène selon vos besoins
Différence entre puissance nominale et puissance de démarrage
- La puissance nominale est la puissance nécessaire au fonctionnement continu d’un appareil électrique.
- La puissance de démarrage est la puissance supplémentaire requise pour lancer certains appareils, notamment ceux avec moteurs ou compresseurs.
Charges inductives et résistives
Le type de charge d’un appareil électrique permet de déterminer la valeur du coefficient de démarrage. Celui-ci permet d’estimer la consommation réelle en incluant les appels de puissance de certains appareils équipés de moteur et ayant besoin de plus de puissance au démarrage.
- Charges résistives (chauffages, ampoules) : La puissance de démarrage est égale à la puissance nominale.
Tableau de coefficients de démarrage
| Appareils électriques | Coefficient de démarrage |
|---|---|
| Nettoyeur haute pression, compresseur | 5 |
| Perforateur, bétonnière | 3 |
| Ponceuse, rabot, meuleuse | 2 |
| Perceuse | 1.5 |
| Pompe centrifuge | 10 |
| Réfrigérateur, congélateur | 5 |
| Lave linge | 3 |
| Four à micro-ondes, ordinateur | 2 |
| Machine à café | 1.5 |
| Téléviseur, plaque chauffante, radiateur d’appoint, éclairage | 1 |
Formules importantes
- Convertir intensité en puissance : Puissance (W) = Intensité (A) × Tension (V)
- Calculer la puissance de démarrage : Puissance au démarrage (W) = Puissance nominale (W) × Coefficient de démarrage
Additionner les besoins en puissance
- Faire la somme des puissances de démarrage des appareils que vous souhaitez utiliser en même temps pour obtenir la puissance totale nécessaire au démarrage.
Prise en compte du rendement d'un groupe électrogène
- Ajoutez une marge de 70 % à la puissance totale pour éviter de faire tourner le moteur à sa puissance maximale tout le temps.
- Un GE a un rendement maximal d'environ 30 - 40 % lorsque celui-ci fonctionne entre 30 et 80 % de sa puissance nominale.
- En dessous des 30 %, le GE est exposé à une augmentation de la consommation d'huile et accumulation de résidus dans le moteur et le système d'échappement, une combustion incomplète du carburant provoquant l'émission de fumée blanche et une hausse des hydrocarbures non brûlés, une contamination de l'huile par le carburant réduisant l'efficacité du lubrifiant et une usure prématurée du turbocompresseur et dépôts excessifs de carbone sur les composants internes.
- Faire fonctionner un groupe électrogène à pleine charge (100 %) est généralement acceptable sur de courtes périodes. Cependant, une utilisation prolongée à cette intensité peut entraîner une usure prématurée du moteur et une surconsommation de carburant ce qui peut écourter fortement sa durée de vie et son rendement. Il est donc recommandé de maintenir la charge du groupe électrogène entre 70 - 80 % de sa capacité maximale pour optimiser son efficacité et sa durée de vie.
Schéma du rendement en fonction de la puissance nominale du groupe électrogène
Ces valeurs sont approximatives et peuvent varier en fonction des spécifications techniques de chaque groupe électrogène. Il est généralement recommandé d'utiliser un groupe électrogène entre 50 % et 80 % de sa puissance nominale pour optimiser son rendement et sa durée de vie.
Pour des informations précises, il est conseillé de consulter les données fournies par le fabricant ou de mesurer le rendement spécifique de votre équipement.
Ajouter une marge de sécurité
- Ajoutez une marge de 30 % à la puissance totale pour éviter la surcharge.
Choisir un groupe électrogène adapté
- Optez pour un groupe électrogène dont la puissance nominale est au moins égale à la puissance totale nécessaire avec la marge.
Exemple
- Appareils à alimenter :
- Réfrigérateur : 100 W × 5 = 500 W
- Bouilloire : 1500 W × 1 = 1500 W
- Pompe à eau : 500 W × 3 = 1500 W
- Puissance totale au démarrage : 500 + 1500 + 1500 = 3000 W
- Puissance recommandée avec marges : 3kW × 1.7 × 1.3 = 6.63 kW
- Choix : Un groupe électrogène de 7 kW.
Utilisation et entretien
Avant utilisation
- Vérifiez les niveaux de carburant, d’huile, et de liquide de refroidissement. Assurez-vous que les connexions électriques sont sûres. La plupart des pannes sont dues à de mauvais branchements (connectiques mal branchées ou mal serrées).
Pendant l'utilisation
- Laissez le moteur chauffer avant d’ajouter une charge.
- Ne dépassez pas la puissance maximale du groupe.
Entretien régulier
- Changer l’huile et les filtres selon les recommandations du fabricant (vidange).
- Vérifier la tension de sortie et ajuster l’AVR si nécessaire.