Réponse courte : procédez dans cet ordre. Définissez la classe d'éclairage (par exemple EN 13201 P2 = 10 lux en moyenne), convertissez-la en lumens et en watts LED, appliquez un profil de gradation, puis dimensionnez pour le mois le plus défavorable en ensoleillement. Puissance du panneau = Wh quotidiens ÷ (heures d'ensoleillement maximal × 0,75). Batterie = Wh quotidiens × (1 + nuits de secours) ÷ 0,9 pour LiFePO4. Enfin, vérifiez que le panneau peut recharger la batterie après une période nuageuse.
La plupart des défaillances de lampadaires solaires sont des erreurs de dimensionnement, pas des défaillances de produit : la LED est surdimensionnée pour la route, le panneau est trop petit pour la saison des pluies, ou la batterie est vide dès la deuxième nuit nuageuse. Cette méthode évite ces trois écueils.
Chiffres clés
- Éclairement moyen EN 13201-2 pour les classes P (rues, sentiers, parkings) : P1 15 lux, P2 10, P3 7,5, P4 5, P5 3, P6 2.
- Autonomie de conception typique en pratique : 3–5 nuits de secours, davantage pour les routes critiques et les climats nuageux. IEC 62124 teste l'autonomie et la récupération, mais ne fixe pas de minimum.
- Les appels d'offres des comtés kényans que nous avons examinés exigeaient des batteries LiFePO4 avec ≥ 4 000 cycles et des garanties allant jusqu'à 5 ans.
- Dans notre exemple, un panneau de 80 W aurait besoin d'environ 16 jours ensoleillés pour recharger la batterie après trois nuits nuageuses ; un panneau de 120 W en nécessite environ 4.
1. Commencez par l'éclairage dont la route a besoin
La classe d'éclairage dépend du type de route et de la norme locale. EN 13201-2 et CIE 115 utilisent les mêmes valeurs de classe P pour les rues résidentielles et les zones piétonnes :
| Classe | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Éclairement moyen (lux) | 15 | 10 | 7.5 | 5 | 3 | 2 |
| Éclairement minimal (lux) | 3 | 2 | 1.5 | 1 | 0.6 | 0.4 |
Une première estimation des lumens utilise la méthode des lumens : lumens = lux cible × espacement des poteaux × largeur de la route ÷ (facteur d'utilisation × facteur de maintenance). Pour une route de 7 m, un espacement de 25 m et P2 (10 lux), avec un facteur d'utilisation de 0,5 et un facteur de maintenance de 0,8 : 10 × 25 × 7 ÷ 0,4 ≈ 4 400 lm. À une efficacité système supposée de 150 lm/W, cela correspond à une LED de 30 W, et non aux 60–100 W souvent inscrits dans les spécifications. Confirmez avec une étude DIALux utilisant le fichier photométrique (IES) réel.
2. Énergie quotidienne, avec un profil de gradation
Les lampadaires ont rarement besoin de fonctionner à pleine puissance toute la nuit. Un profil courant pour 12 heures d'obscurité :
| Période | Horaires | Puissance | Énergie pour une LED de 30 W |
|---|---|---|---|
| Du crépuscule à 22h00 | 4 | 100 % | 120 Wh |
| 22h00 à 02h00 | 4 | 60 % | 72 Wh |
| 02h00 à l'aube | 4 | 30 % | 36 Wh |
| Total par nuit | 228 Wh | ||
Les détecteurs de mouvement peuvent augmenter la puissance lorsqu'une personne passe. Comptez cela comme une énergie supplémentaire, et non comme une économie.
3. Heures de soleil équivalentes pour le mois le plus défavorable
Les heures de soleil équivalentes (PSH) représentent l'énergie solaire quotidienne sur le panneau exprimée en heures de plein soleil à 1 000 W/m². Dimensionnez pour le mois le plus défavorable de l'année à l'inclinaison du panneau, et non pour la moyenne annuelle. L'Atlas solaire mondial de la Banque mondiale et NASA POWER fournissent des valeurs mensuelles pour n'importe quel lieu. De nombreux sites équatoriaux et sahéliens sont dimensionnés à 4,5–6 PSH ; les régions côtières humides et de mousson peuvent descendre bien plus bas pendant la saison des pluies.
4. Dimensionnement du panneau, puis vérification de la récupération
Puissance du panneau = énergie quotidienne ÷ (PSH × 0,75). Le facteur 0,75 prévoit environ 25 % pour la température, la poussière, le câblage et les pertes du contrôleur. Pour 228 Wh à 4,5 PSH : 228 ÷ (4,5 × 0,75) ≈ 68 W, donc la taille standard suivante est 80 W.
Ce panneau équilibre une journée moyenne, mais il ne peut pas récupérer après un mauvais temps. Le surplus par jour ensoleillé est ce qui recharge la batterie :
| Panneau | Récolte par jour ensoleillé (× 4,5 PSH × 0,75) | Surplus après une charge de 228 Wh | Jours pour recharger 3 nuits nuageuses (684 Wh) |
|---|---|---|---|
| 80 W | 270 Wh | 42 Wh | environ 16 |
| 100 W | 338 Wh | 110 Wh | environ 6 |
| 120 W | 405 Wh | 177 Wh | environ 4 |
Il s'agit de notre propre calcul et il suppose aucune récolte les jours nuageux, donc il est conservateur. Cela explique pourquoi les lampadaires qui passent un test d'une semaine ensoleillée s'éteignent pendant la saison des pluies : la batterie ne revient jamais à pleine charge. Pour cet exemple, nous spécifierions 120 W.
5. Batterie et nuits de secours
La batterie doit couvrir la nuit prochaine plus le nombre de nuits nuageuses que vous souhaitez traverser. Avec LiFePO4, prévoyez d'utiliser environ 90 % de la capacité nominale : batterie Wh = 228 × (1 + 3) ÷ 0,9 ≈ 1 010 Wh, soit un pack 12,8 V, 80 Ah. Utilisez trois nuits de secours comme minimum pour LiFePO4 sur les rues ordinaires, et quatre à cinq pour les routes principales, les itinéraires critiques ou les climats nuageux.
6. Vérifiez les spécifications de l'appel d'offres de la même manière
Les lignes de l'appel d'offres sont souvent écrites séparément et ne s'équilibrent pas. Deux exemples d'appels d'offres kenyans que nous avons examinés :
- Un système séparé avec un LED de 150 W et une batterie de 1 240 Wh. Avec le profil de gradation ci-dessus, la lumière utilise environ 1 140 Wh par nuit, donc la batterie couvre une nuit et presque aucun temps nuageux.
- Un luminaire intégré avec un LED de plus de 100 W, un panneau de 120 W et une batterie de 700 Wh. Il ne fonctionne qu'avec une gradation beaucoup plus profonde que notre profil.
Aucun n'est faux en soi, mais le soumissionnaire doit indiquer le profil de gradation et l'autonomie résultante. Sinon, le client compare des lampadaires qui se comporteront très différemment lors de la première saison des pluies. Voir notre liste de contrôle pour les appels d'offres au Kenya.
Résumé de l'exemple concret
| Étape | Calcul | Résultat |
|---|---|---|
| Lumens pour P2, route de 7 m, espacement de 25 m | 10 × 25 × 7 ÷ (0.5 × 0.8) | environ 4 400 lm → LED de 30 W |
| Énergie par nuit | Profil de gradation | 228 Wh |
| Panneau, bilan | 228 ÷ (4.5 × 0.75) | 68 W |
| Panneau, avec récupération | Recharge 3 nuits en environ 4 jours | 120 W |
| Batterie | 228 × 4 ÷ 0.9 ÷ 12.8 V | 80 Ah LiFePO4 |
Ce que les spécifications oublient souvent
- Inclinaison et orientation du panneau. Faites face à l'équateur à peu près à la latitude du site, plus environ 10–15° pour un meilleur rendement du mois le plus défavorable et un auto-nettoyage sous la pluie.
- Ombrage des arbres et des bâtiments, qui peut réduire fortement l'énergie collectée par le panneau.
- Température de la batterie. Les boîtiers de batterie chauds raccourcissent la durée de vie ; la plupart des cellules LiFePO4 ne doivent pas être chargées en dessous de 0 °C. La ventilation, l'ombrage et un contrôleur avec protection thermique sont importants.
- Vol et vandalisme, qui déterminent où va la batterie. Voir notre guide de conception anti-vol.
FAQ
Combien de jours d'autonomie un lampadaire solaire doit-il avoir ?
Trois nuits de secours est un minimum courant pour LiFePO4 sur les rues ordinaires ; quatre à cinq pour les routes principales, les itinéraires critiques ou les climats nuageux. Demandez une vérification par un test de type IEC 62124 pour l'autonomie et la récupération.
Quelles heures d'ensoleillement maximales dois-je utiliser ?
Le mois le plus défavorable à l'inclinaison du panneau, selon le Global Solar Atlas ou NASA POWER, et non la moyenne annuelle.
Pourquoi les lampadaires solaires faiblissent-ils après minuit ?
La gradation lorsque le trafic est faible peut réduire la consommation d'énergie d'un tiers ou plus, ce qui permet à un panneau et une batterie plus petits d'offrir la même fiabilité. Le profil doit être indiqué dans l'offre.
Intégré ou de type séparé pour des puissances plus élevées ?
Les systèmes séparés permettent un panneau plus grand à la bonne inclinaison et une batterie plus grande, donc ils conviennent aux routes principales et aux puissances plus élevées. Les luminaires intégrés sont plus simples à installer pour des puissances inférieures.
Comment nous aidons
Essayez les chiffres pour votre site avec notre calculateur d'éclairage solaire, ou envoyez-nous la largeur de la route, l'espacement des poteaux, la classe d'éclairage et l'emplacement. Nous dimensionnerons le LED, le panneau et la batterie LiFePO4, indiquerons le profil de gradation et l'autonomie, et proposerons des poteaux correspondants.
Sources : EN 13201-2:2015 Tableau 3 et valeurs de classe P de la CIE 115:2010, telles qu'examinées par Fotios (University of Sheffield, 2019) ; IEC 62124:2004, Systèmes photovoltaïques autonomes, vérification de la conception ; Global Solar Atlas de la Banque mondiale et NASA POWER pour les données solaires ; documents d'appel d'offres de comtés kényans (2025–2026) pour les exigences de batterie et de garantie. Les chiffres de récupération et de dimensionnement sont notre propre exemple de calcul. Articles connexes : comment vérifier les fiches techniques, tout-en-un vs split, nos lampadaires solaires, lampadaires LED.