Checklist d'Étude de Site Solaire

Un lampadaire solaire est dimensionné sur l'énergie que son panneau peut réellement collecter à une position de mât spécifique, et non sur la puissance indiquée sur la boîte. Une étude de site fixe les trois chiffres dont dépend chaque décision ultérieure : les heures d'ensoleillement disponibles au mois le plus défavorable, l'ombre qui traverse le panneau et la direction que le panneau peut prendre. Quittez le site sans eux et le déficit apparaît dès la première semaine nuageuse du premier hiver.

Pourquoi l'étude décide du système

L'étude est la partie la moins coûteuse d'un projet d'éclairage solaire et celle qui ne peut pas être corrigée plus tard. La puissance du panneau, les wattheures de la batterie et le nombre de jours d'autonomie découlent tous de ce que le site vous donne, de sorte qu'une erreur d'étude se traduit par un panneau plus grand, une batterie plus grande ou un luminaire qui faiblit prématurément.

Trois quantités ressortent de la visite du site. L'énergie journalière disponible, mesurée en heures d'ensoleillement au mois de conception plutôt qu'en moyenne annuelle. La fenêtre d'ombrage, relevée à la saison où les ombres sont les plus longues. L'orientation du panneau disponible sur le mât, qui décide si un luminaire intégré peut faire le travail ou si le champ photovoltaïque doit être séparé du luminaire.

Une étude qui produit ces trois chiffres par écrit est aussi ce qui rend les devis comparables. Deux fournisseurs qui chiffrent la même puissance sur des hypothèses d'heures d'ensoleillement différentes ne proposent pas le même système, et le moins cher est généralement celui qui a supposé plus de soleil.

Les six questions auxquelles une étude doit répondre

Toute étude de lampadaire solaire se réduit à six questions. Répondez-y par écrit avant de demander un prix, car chacune modifie une partie différente de la nomenclature et une partie différente des travaux de génie civil sur site.

Six réponses, une page, signées par la personne qui s'est rendue sur le site. Tout le reste de ce guide sert à remplir l'une de ces lignes.

Heures d'ensoleillement : concevoir sur le mois le plus défavorable, pas sur la moyenne annuelle

Les heures d'ensoleillement sont les heures à irradiance nominale pleine qu'un site reçoit dans une journée, et le seul chiffre qui compte pour le dimensionnement est celui du mois le plus défavorable. Une moyenne annuelle flatte tous les projets en mousson, en hiver méditerranéen ou en été de haute latitude, car elle masque les semaines où le système vit sur sa réserve.

Vous n'avez pas besoin d'instruments pour l'obtenir. Relevez les coordonnées du site avec un téléphone et lisez les moyennes mensuelles à long terme dans un jeu de données public gratuit : NASA POWER, PVGIS de la Commission européenne, Global Solar Atlas de la Banque mondiale ou NSRDB du NREL publient tous l'irradiation mensuelle pour n'importe quelle latitude et longitude. Lisez les douze valeurs mensuelles et prenez la plus faible. Dans l'hémisphère nord, c'est normalement décembre, dans l'hémisphère sud juin ; les régions côtières et de mousson la décalent parfois d'un mois, ce qui explique précisément pourquoi vous lisez le tableau au lieu de deviner.

Vérifiez ensuite le jour où vous êtes sur place. Une lecture claire à midi sur un panneau propre prouve que le site peut produire par beau temps, ce qui ne dit rien sur le mois de conception. Ce que l'étude ajoute, c'est le relevé d'ombrage décrit ci-dessous, car le jeu de données suppose un horizon dégagé et votre mât peut ne pas en avoir.

Le chiffre alimente directement le dimensionnement. Multipliez l'énergie dont le luminaire a besoin chaque nuit en wattheures par le nombre de jours d'autonomie requis et par un facteur de pertes système, puis divisez par les heures d'ensoleillement du mois de conception pour obtenir le champ photovoltaïque dont le site a réellement besoin. Si le résultat exige plus de panneau que le mât ne peut en porter, la réponse est un champ photovoltaïque déporté, un mât plus long avec un horizon plus dégagé, ou un profil de gradation qui consomme moins d'énergie après minuit.

La fenêtre solaire : trouver l'ombrage qui coûte de l'autonomie

La plupart des lampadaires solaires qui sous-performent ne sont pas défectueux ; ils sont ombragés une partie de la journée. Le test pratique est une fenêtre de neuf à quinze heures, les six heures autour du midi solaire, où la majeure partie de l'énergie journalière est collectée. Les ombres sont les plus longues en hiver, de sorte qu'une étude estivale déclare dégagé un site que décembre recouvre à moitié.

Consignez chaque obstacle sous forme de relèvement, de hauteur approximative et de distance par rapport au mât, et photographiez-le. Consignez également le comportement de l'obstacle au fil de l'année : un arbre à feuilles caduques est un problème hivernal sans ses feuilles, un arbre à feuilles persistantes est un problème hivernal avec elles, et un bâtiment en construction à côté est un problème qui n'existe pas encore. Sur une grande route, marquez les mâts ombragés sur le plan d'implantation et prévoyez de réduire l'espacement ou d'élever la fixation à cet endroit.

Deux effets rendent l'ombrage plus pénalisant que ne le suggère la géométrie. Un module photovoltaïque se comporte comme une chaîne en série, de sorte qu'un ombrage couvrant une petite surface peut interrompre une part disproportionnée de la production, et le bras du luminaire lui-même ainsi que le cadre du panneau peuvent projeter une fine ombre sur le champ au moment précis de l'angle auquel le mât doit être réglé. Ces deux raisons justifient de vérifier la vue du panneau depuis la position de montage, et non depuis le bord de la route.

Orientation et inclinaison du panneau : ce qu'il faut fixer au stade de la conception

L'orientation est l'énergie la moins chère que vous achèterez jamais. Un panneau doit être orienté vers l'équateur : le sud vrai dans l'hémisphère nord, le nord vrai dans l'hémisphère sud. Convertissez le relevé de boussole pris sur site, car le relèvement magnétique et le relèvement vrai diffèrent de plusieurs degrés sur la plupart des marchés, et cette erreur est définitive une fois le mât installé.

L'inclinaison est la seconde moitié du sujet. Un point de départ courant est une inclinaison à peu près égale à la latitude du site, plus prononcée là où la production hivernale est la contrainte déterminante et plus faible sur les sites où la performance estivale et l'auto-nettoyage importent davantage. Le support de nos mâts de lampadaire solaire est documenté à un angle d'élévation de 15 degrees, ce qui convient bien aux projets de basse latitude et mérite d'être revu par rapport à la course solaire du mois de conception au-delà d'environ 35 degrees de latitude.

La contrainte que la plupart des acheteurs négligent est qu'un luminaire intégré partage un seul angle de montage entre le panneau et la lumière. Lorsqu'une route s'étend d'est en ouest et que le luminaire doit viser le long de la chaussée, le panneau hérite de cet angle au lieu de faire face au soleil. Ce compromis est traité en détail dans notre comparaison des lampadaires solaires tout-en-un et de type séparé, et c'est la raison pour laquelle un système séparé, ou un champ monté en toiture alimentant un mât, l'emporte parfois sur un site qui semble idéal pour une unité intégrée.

Quoi que le site permette, demandez au fournisseur de préciser par écrit trois éléments : l'inclinaison de conception, l'hypothèse de production hivernale qui sous-tend le dimensionnement et l'autonomie résultante en jours. Ces trois lignes transforment une allégation de puissance en un engagement vérifiable.

Position du mât : là où la géométrie de la route rencontre l'accès solaire

La position du mât est un compromis entre deux exigences qui s'accordent rarement : une lumière uniforme sur la chaussée et une vue dégagée du soleil. Élevez le mât et la lumière se diffuse plus loin, mais un mât plus haut élève aussi le panneau au-dessus des haies basses, des murs et de la ligne d'ombre des arbres le long du trottoir.

Nos modèles intégrés sont documentés à une hauteur de mât de 6-7 m avec un espacement de 25-30 m pour le 100W, 7-8 m à 30-35 m pour le 150W, 8-10 m à 35-40 m pour le 200W et 10-12 m à 40-45 m pour le 300W, le luminaire de parking étant spécifié à 8 m et 20-25 m. Utilisez ces paires comme implantation de départ, puis déplacez les mâts individuels là où l'étude a relevé de l'ombre, et vérifiez les données de charge et de fondation dans le guide des mâts de lampadaire solaire avant que l'entrepreneur de génie civil ne mobilise ses équipes.

Si la seule position de mât viable se trouve sous une canopée, vous avez quatre options par ordre de coût : dégager le panneau avec un support plus haut, faire pivoter le mât pour que le bras pointe à l'opposé de l'obstacle, déplacer le mât de quelques mètres et ajuster l'espacement, ou séparer le champ de la lumière et placer le panneau là où se trouve le soleil.

Charge nocturne : durée de fonctionnement, classe d'éclairage et gradation

Une étude qui ne consigne que la journée est à moitié terminée, car le panneau est dimensionné pour l'énergie que la lumière consomme après la tombée de la nuit. Consignez l'exigence en lux ou en classe d'éclairage, l'uniformité attendue par le client, les heures pendant lesquelles la lumière doit fonctionner et le profil de gradation que la route peut accepter après minuit.

Nos lampadaires solaires intégrés sont livrés avec un contrôleur MPPT assurant la commande de l'éclairage, la commande par minuterie et la détection de présence humaine, avec un profil publié de pleine puissance pendant les quatre premières heures à 50 percent en veille, 70 percent des heures cinq à huit à 40 percent en veille, et 60 percent des heures neuf à douze à 30 percent en veille. Sur une nuit de douze heures, ce profil équivaut à 480 percent-heures si personne n'est présent, contre 1 200 pour douze heures à pleine puissance — la différence représente environ soixante percent de la capacité de la batterie, ce qui fait souvent la différence entre un jour d'autonomie et trois. Le guide du détecteur de mouvement et de la gradation explique comment inscrire ces niveaux dans un cahier des charges.

Deux notes d'étude importent ici. En hiver, un site fonctionnant du crépuscule à l'aube en continu aura besoin d'une batterie plus grande que le même site avec un profil de gradation, car la durée de la nuit augmente à mesure que l'irradiance diminue. Et si le client exige une puissance constante, indiquez-le sur la fiche d'étude ; cela change la batterie, pas seulement les réglages, et les limites de ce compromis sont décrites dans notre guide du fonctionnement du crépuscule à l'aube.

Notes sur le sol, l'accès et les fondations

La même visite doit répondre aux questions de génie civil, car une seconde mobilisation coûte plus cher que l'étude. Consignez le type de sol et si le terrain est rocheux, sableux, argileux ou de remblai, la nappe phréatique probable, les éventuels réseaux enterrés le long du trottoir et l'itinéraire d'accès qu'un camion à béton et un engin de levage peuvent emprunter avec un mât de 6 à 12 m.

Nos mâts sont fabriqués en acier à haute résistance Q235 avec galvanisation à chaud selon ISO 1461 et une durée de vie de conception de 20+ ans avec inspection régulière, fournis en hauteurs de 6, 7, 8, 10 et 12 m avec les plans de fondation et de boulons d'ancrage pour les travaux de génie civil. Emportez sur site le schéma des boulons d'ancrage, la profondeur d'encastrement et l'orientation de la platine, et photographiez la fondation terminée avant l'installation du mât ; ces photographies sont la première chose que l'on vous demandera si un mât est ensuite signalé comme penché.

La fiche d'étude : douze champs à envoyer avec votre demande de prix

Une étude n'est utile à un fournisseur que si elle arrive sous forme de chiffres. Recopiez ces douze champs dans un formulaire d'une page, remplissez-les sur site et joignez les photographies à la demande. Les fournisseurs peuvent dimensionner à partir de cette page sans questionnaire de suivi, et les devis que vous recevrez seront comparables.

Erreurs d'étude de site qui apparaissent la deuxième année

Presque toutes les réclamations concernant un luminaire solaire d'éclairage public lors de son deuxième hiver remontent à l'une d'une poignée de décisions d'étude de site. Elles sont prévisibles, et toutes coûtent moins cher à corriger sur le papier que sur le mât. Lisez la liste avant de signer le plan d'implantation.

• Utiliser la moyenne annuelle au lieu du mois le plus défavorable. Le système est dimensionné pour le mois de conception ; la moyenne masque les quatre à huit semaines qui le mettent à l'épreuve.
• Étudier le site à la mauvaise saison. Une visite estivale sous une canopée feuillue ne ressemble en rien au même mât en décembre.
• Relever l'ombre uniquement à midi. Les ombres du matin et de fin d'après-midi disqualifient des positions qui semblent parfaites à midi.
• Ignorer ce qui sera construit ou planté. Nouveaux bâtiments, écrans, panneaux et arbres à croissance rapide apparaissent pendant la durée de vie de l'actif.
• Laisser l'azimut du panneau non vérifié. L'alignement du luminaire, et pas seulement la route, détermine la direction que prendra un panneau intégré.
• Envoyer la demande sans l'étude de site. Les fournisseurs dimensionnent alors sur une hypothèse, et le devis le moins cher est généralement celui dont l'hypothèse est la plus ensoleillée.
• Oublier l'exigence nocturne. La durée de fonctionnement et la gradation, et non la puissance, déterminent la batterie qui doit être sur le mât.

Questions fréquentes

Un luminaire solaire d'éclairage public peut-il fonctionner sous un climat nuageux ou de mousson ?

Oui, s'il est dimensionné sur le mois de conception plutôt que sur la moyenne annuelle. Les nuages réduisent la récolte quotidienne, la réponse est donc un panneau et une batterie plus grands, ou un profil de gradation qui consomme moins d'énergie après minuit. Les sites soumis à de fortes moussons nécessitent couramment deux à quatre jours d'autonomie, ce qui est une décision de spécification prise à partir du tableau d'irradiation mensuel, et non une propriété du luminaire.

Comment mesurer les heures d'ensoleillement sans instruments ?

Lisez-les. Des jeux de données publics gratuits — NASA POWER, PVGIS, le Global Solar Atlas et le NREL NSRDB — fournissent des moyennes mensuelles à long terme pour les coordonnées du site. Prenez le mois le plus faible comme valeur de conception, puis utilisez la visite du site pour relever les ombres, que le jeu de données ne peut pas connaître. Un irradiancemètre portatif ou une lecture à midi par ciel clair confirme la journée, pas le mois.

Quel angle d'inclinaison faut-il donner au panneau ?

Commencez près de la latitude du site et orientez vers l'équateur, plus incliné si la production hivernale est la contrainte déterminante. Nos supports de mât sont documentés à un angle d'élévation de 15 degrees, ce qui convient aux basses latitudes ; sur les projets situés au-dessus d'environ 35 degrees de latitude, demandez une inclinaison de conception adaptée à la course du soleil du mois le plus défavorable, et confirmez-la par écrit avant production.

Que faire si le panneau ne peut pas faire face au soleil depuis le mât ?

Utilisez un système de type séparé, où le panneau se monte indépendamment du luminaire, ou placez le champ sur un toit ou un châssis voisin et faites passer un câble DC jusqu'au mât. Les deux sont des configurations normales ; l'important est que la longueur de câble, la structure de montage et les connecteurs supplémentaires figurent dans le devis plutôt que dans un avenant après livraison.

Un luminaire solaire d'éclairage public intégré convient-il à un site ombragé ?

Uniquement là où le mât peut être positionné de sorte que l'angle partagé panneau-luminaire capte encore suffisamment de soleil. Là où l'alignement de la route force le panneau à s'écarter du soleil, un système séparé ou un champ distant est le choix le plus fiable. La comparaison intégré contre séparé examine le compromis d'angle du panneau mât par mât.

Combien de jours d'autonomie faut-il spécifier ?

Cela dépend du régime nuageux local et de la façon dont le client mesure le service. Deux jours d'autonomie constituent un minimum courant pour les travaux municipaux, et trois à quatre sont habituels là où des périodes de mousson ou de couverture nuageuse continue sont attendues. L'autonomie n'a pas de sens si le profil de gradation et les heures de fonctionnement utilisés pour la calculer ne figurent pas sur la même fiche.

Que se passe-t-il si le mât est déjà installé et que le site s'avère ombragé ?

Diagnostiquez avant de déplacer quoi que ce soit, car des connecteurs desserrés et une batterie faible produisent le même symptôme qu'une mauvaise récolte. Notre guide de recherche des pannes passe en revue les tests du panneau, de la batterie, du contrôleur et du capteur dans cet ordre, et le relevé d'étude de site effectué à l'installation est ce qui vous indique si le site lui-même est la cause.

Étape suivante : envoyez les détails de votre étude de site

Si vous préparez une demande d'éclairage solaire, envoyez la fiche à douze champs ci-dessus avec votre type de route, la hauteur de mât et l'espacement cibles, la classe d'éclairage, les heures de fonctionnement et l'autonomie requise. Nos ingénieurs renvoient une spécification dimensionnée, l'inclinaison de conception et l'hypothèse de récolte hivernale qui la sous-tend, ainsi qu'un devis direct d'usine couvrant ensemble le panneau, la batterie et le mât.

Nos conditions commerciales publiées prennent en charge les commandes d'essai en petits lots et en modèles mixtes, les échantillons étant généralement prêts en 7-10 jours ouvrés et la production standard prenant 15-25 jours selon le volume. Commencez par la gamme de luminaires solaires d'éclairage public intégrés pour voir l'échelle de puissances, consultez les hauteurs et fondations du mât de luminaire solaire d'éclairage public, ou lisez le guide des systèmes solaires hors réseau si le site n'a aucun réseau à portée. Lorsque votre fiche d'étude de site est prête, envoyez-la à notre équipe d'ingénierie et nous dimensionnerons le système en fonction de votre site plutôt que d'une moyenne.