Shinetime est conçu pour le cas où l’environnement décide du résultat : bâti dense, pignon voisin, arbres, pente.
01
Données de base
Tout ce qui porte ombre vient d’un relevé ou est nommé comme hypothèse.
Modèles LoD2 officiels des seize Länder allemands, avec hauteurs de faîtage et d’égout relevées et vraies formes de toit. Cours et puits de lumière sont découpés, pas comblés.
Sans données LoD2, les emprises OpenStreetMap sont extrudées avec leurs hauteurs. L’origine d’une hauteur est indiquée sur le bâtiment : mesurée, déduite des étages, ou supposée.
Modèle de terrain DGM1 issu du même relevé et du même référentiel altimétrique, pour que les bâtiments reposent au sol plutôt que de flotter au-dessus. Dans le monde entier, un modèle à 30 mètres en repli.
Arbres du registre arboré et d’OpenStreetMap avec hauteur et largeur de houppier. Six essences à placer soi-même, chacune avec un houppier d’été et d’hiver.
Rayonnement et température horaires issus de PVGIS sur la base de l’année type SARAH3, pour tout lieu du monde. Cellules précalculées pour l’Allemagne, tout le reste est récupéré au premier appel.
02
Ombrage
Deux champs : la scène proche et le terrain lointain.
Ombrage sur la journée
Le curseur temporel sur une journée d’hiver.
Le parcours de l’ombre sur la journée pour toute date, dans la scène même où vous travaillez. Le curseur temporel prend le jour et l’année, y compris par-delà minuit, et une année comme 2040 se saisit au clavier.
Pour le calcul, chaque point de module est testé pour chaque heure de l’année contre bâtiments, arbres, terrain et tout ce que vous avez placé : jusqu’à 4 km dans la scène.
Au-delà, l’horizon de terrain : 360 directions, jusqu’à 50 km, avec courbure terrestre et réfraction. Une crête à 15 km, 7,6 degrés au-dessus de l’horizon, prend des heures en hiver.
L’accès solaire comme part des heures réellement ensoleillées, la fraction de ciel visible par pan, parts directe et diffuse séparées. La part diffuse est décomposée selon Perez en ses trois composantes, chacune avec son propre masquage.
Quand un arbre ou un voisin change, le pan concerné se recalcule. Ce qui n’a pas changé reste en place.
03
Calepinage
Les modules sont posés, pas estimés.
Poser les modules
Calepinage automatique, puis retouché à la main.
Un clic sur le toit trouve le pan entier : tous les triangles du même plan, jusqu’au bord du bâtiment. Les maisons jumelées sous un même polygone de toit sont séparées à la limite parcellaire.
Sur les pans inclinés, les modules reposent à plat en rangées le long de l’égout. Sur les toits plats, ils sont sur châssis à votre inclinaison et orientation, avec un espacement de rangées tel qu’aucune rangée ne s’ombrage à midi au solstice d’hiver.
Marge au bord, cheminées, fenêtres de toit et tout ce que vous placez restent libres. Huit décalages de rangée et les deux orientations sont essayés, le plus grand nombre de modules l’emporte.
Déplacer, supprimer, poser à la main : les modules s’aimantent à leurs voisins, affichent leur distance au bord du toit et restent sur le pan. Une annulation existe par pan.
Modules parmi une sélection de formats courants, ou avec vos propres watts et dimensions de verre. Le rendement en est déduit, jamais saisi, pour qu’un module ne se contredise pas.
Chaque module reçoit sa propre année. Le plus faible est nommé, les modules sous 80 pour cent du meilleur sont signalés, et sur le toit vous les voyez tous colorés selon leur productible.
04
Câblage
L’électricité décide de ce qui reste de la lumière.
Trois électroniques sur un toit dégagé
Les mêmes modules, rien en travers. kWh par kWc et par an.
Sur un toit dégagé, optimiseurs et micro-onduleurs perdent leur avance : les deux gardent 99,3 % par heure, le micro-onduleur jamais plus que sa puissance nominale. Là où tombe l’ombre, l’image s’inverse, et c’est précisément ce que la carte calcule.
En tableau
Catégorie
kWh/kWp
Onduleur de chaîne
1 122
Optimiseurs
1 115
Micro-onduleurs
1 115
Des chaînes par plan de toit, jamais à travers plusieurs plans, sur les entrées MPP de l’onduleur. Plus de chaînes que d’entrées passent en parallèle, à longueur égale quand le nombre le permet.
Les chaînes de cellules avec leurs diodes de dérivation sont modélisées : un module ombragé sur dix se coûte lui-même, une chaîne majoritairement ombragée tombe au courant de l’ombre.
L’onduleur est choisi automatiquement : le plus petit du catalogue dont la plage de tension et les entrées portent toutes les chaînes et dont la puissance AC ne dépasse pas 1,3 fois les kWc. Ou vous choisissez vous-même et on vous dit ce qui ne convient pas.
Les longueurs de chaîne sont vérifiées contre la plage de tension : circuit ouvert à moins 10 degrés sous la tension maximale, fonctionnement à 70 degrés au-dessus de la borne basse MPP. Chaque limite dépassée est un avertissement.
Chaîne, optimiseur et micro-onduleur sont toujours calculés tous les trois, en kWh par an, en surcoût par rapport à la chaîne et en euros par kilowattheure supplémentaire sur vingt ans.
05
Foyer et batterie
Heure par heure face à la consommation, avec une batterie entre les deux.
Une consommation annuelle et l’un de cinq profils de charge. En découlent l’autoconsommation, l’injection et ce qui reste acheté.
Six tailles de batterie comparées, celle au meilleur rendement après vingt ans est marquée.
Prix de l’électricité et tarif d’injection issus de l’EEG selon la taille de l’installation, ou saisis. Le plafonnement de l’injection à 60 pour cent des kWc sans compteur communicant est calculé heure par heure, la batterie se charge d’abord.
La facture d’électricité sans et avec installation côte à côte, et le solde après vingt ans en euros entiers.
Avec tout ce que cela est : une aide au dimensionnement à prix figés, sans actualisation, sans vieillissement, avec un profil plutôt qu’un compteur. C’est écrit sur la carte et dans le rapport.
06
Le rapport
Un bâtiment par page, A4, à imprimer ou en PDF.
Le rapport
Le rapport page par page : toit vu de dessus, pans, mois, chaînes, batterie, hypothèses.
Le toit vu de dessus avec les modules aux couleurs de leurs chaînes, plus une vue oblique.
Les pans avec inclinaison, orientation, surface et productible. La courbe mensuelle. Le module, les chaînes, les entrées avec leurs tensions et courants.
La comparaison des onduleurs, la comparaison des batteries, la facture d’électricité.
Et à la fin les hypothèses. Toutes. Pour que le rapport tienne dans une conversation.
Ce qui est déclaré
Chaque hypothèse figure à côté du chiffre
Si un pan de toit plat a été posé à 30 degrés vers le sud, c’est écrit là. Si un bâtiment sans hauteur mesurée a été extrapolé d’après ses étages, c’est écrit sur le bâtiment. Si l’onduleur est trop petit pour les kWc, c’est écrit sur la carte et dans le rapport, en ambre, et cela reste jusqu’à ce que vous l’ayez changé.