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La plupart des systèmes de climatisation centrale consomment entre 3 et 5 kilowatts lorsqu'ils sont en fonctionnement, mais les unités montées sur fenêtre nécessitent généralement beaucoup moins de puissance, environ entre demi kilowatt et 1,5 kilowatt, selon leur taille et leur niveau d'efficacité énergétique. Par exemple, une climatisation centrale standard de 24 000 BTU consomme généralement environ 4 kW, contre environ 1,2 kW pour des unités plus petites de 12 000 BTU, selon les données Energy Star de 2023. Comprendre ces besoins électriques de base est très important pour déterminer la taille des batteries de secours les plus adaptées aux maisons souhaitant utiliser des solutions d'alimentation alternatives.
Lorsqu'ils s'allument pour la première fois, les climatiseurs ont effectivement besoin d'environ trois fois plus d'électricité par rapport à leur fonctionnement normal. Prenons l'exemple d'une unité centrale standard de 4 kW, elle peut connaître une pointe atteignant 12 kW rien que pour mettre en marche le gros compresseur à l'arrêt. Les systèmes de secours par batteries rencontrent ici un véritable défi, car ils doivent gérer ces demandes soudaines d'énergie sans que la tension ne chute trop bas, ce qui entraînerait l'arrêt inattendu de tout le système. C'est pourquoi, même si les onduleurs sont souvent annoncés capables de gérer en continu 10 kW, de nombreux propriétaires constatent qu'ils peinent à répondre à ces brèves mais intenses pointes de 12 kW provenant de leurs unités de climatisation de 3 tonnes lors de leur démarrage.
Un système de batterie doit fournir les deux éléments suivants :
| Type AC | Durée d'autonomie par batterie de 10 kWh | Puissance minimale recommandée pour l'onduleur |
|---|---|---|
| Central (4 kW) | 1,5 à 2,5 heures | 5 kW en continu |
| Fenêtre (1,2 kW) | 6–8 heures | 2 kW en continu |
Les limites de profondeur de décharge (DoD) réduisent la capacité utilisable — les batteries lithium-ion permettent généralement une DoD de 90 %, ce qui signifie qu'une unité de 10 kWh fournit environ 9 kWh pour les charges en courant alternatif.
Selon une étude publiée sur Cleantechnica en 2025 concernant les maisons construites pour résister aux tempêtes, une batterie solaire standard de 10 kWh peut alimenter un climatiseur typique de 3 tonnes pendant environ une heure en cas de panne électrique, à condition d'utiliser des techniques de gestion intelligente des charges. Vous souhaitez une autonomie plus longue ? Eh bien, les utilisateurs ont généralement besoin de recharger ces batteries via des panneaux solaires ou d'installer des packs de batteries supplémentaires pour prolonger leur fonctionnement. L'essentiel est ici d'adapter la capacité de stockage d'énergie aux conditions météorologiques locales. Par exemple, les maisons situées dans des zones sujettes à des vagues de chaleur fréquentes devraient envisager d'investir dans des systèmes d'une capacité proche de 20 kWh, voire plus, afin de rester au frais lorsque les températures augmentent soudainement.
Lorsqu'ils envisagent des options d'alimentation de secours, la plupart des propriétaires doivent choisir entre protéger uniquement l'essentiel ou opter pour une solution couvrant l'ensemble de la maison. Les besoins fondamentaux, comme conserver les aliments au frais, maintenir une température confortable et disposer d'un éclairage, nécessitent généralement une puissance d'environ 3 à 5 kilowatts. Cependant, si une personne souhaite faire fonctionner tous les appareils pendant une panne électrique, y compris les gros consommateurs d'énergie comme les cuisinières électriques et les sèche-linge, elle aura besoin d'une capacité allant de trois à cinq fois supérieure à celle requise pour l'essentiel uniquement. Selon diverses études sectorielles, environ sept personnes sur dix optent finalement pour des systèmes de secours partiels en raison du prix et de l'efficacité généralement élevée de ces installations plus modestes. Les solutions pour l'ensemble de la maison restent généralement réservées aux lieux confrontés à des pannes prolongées, pouvant durer plusieurs jours d'affilée.
Obtenir une image précise de la charge électrique consiste à additionner les watts en fonctionnement et les watts supplémentaires au démarrage de chaque appareil important. Prenons par exemple votre unité centrale de climatisation, qui fonctionne généralement autour de 3,8 kilowatts, mais peut atteindre près de 11 kW lors de l'allumage. Il y a aussi le réfrigérateur qui consomme entre 150 et 400 watts, sans oublier ces ampoules LED qui consomment environ 10 watts chacune, ni le ventilateur du système de chauffage et de climatisation (HVAC) dont la consommation varie entre 500 et 1 200 watts selon les conditions. Lorsque l'on examine la consommation réelle en cas de panne, la plupart des propriétaires découvrent grâce à leurs appareils de surveillance énergétique que les systèmes de chauffage et de climatisation représentent à eux seuls environ 40 à 60 pour cent de la consommation totale. Cela rend ces systèmes de loin la considération la plus importante lors de la planification de solutions d'alimentation de secours.
Pour une autonomie de 8 à 12 heures, une batterie de 15 kWh avec des protocoles de gestion de charge peut maintenir un fonctionnement limité du courant alternatif (CA) en parallèle avec les équipements essentiels. Pour une couverture de 24 heures ou plus, une capacité de 25 kWh ou supérieure est recommandée, bien que des températures ambiantes supérieures à 35°C (95°F) puissent réduire la capacité effective de 18 à 25 %. Les systèmes hybrides combinant le chargement solaire à des capacités raccordées au réseau électrique offrent le soutien le plus fiable pour un refroidissement sur plusieurs jours.
La plupart des systèmes de batteries domestiques lithium-ion sont conçus pour une profondeur de décharge (DoD) de 90 %. Dépasser cette limite accélère la dégradation et réduit la durée de vie. Une batterie de 10 kWh fournit donc environ 9 kWh d'énergie utilisable en fonctionnement CA. Le fonctionnement dans les limites recommandées de DoD prolonge la durée de vie de la batterie et garantit des performances constantes pendant les pannes critiques.
Les onduleurs convertissent la puissance de la batterie CC en CA pour les appareils, fonctionnant généralement avec une efficacité de 92 à 97 % sous charges constantes. Toutefois, lors des démarrages des compresseurs à courant alternatif - lorsque la demande atteint jusqu'à 3 fois la puissance nominale -, l'efficacité peut descendre en dessous de 85 %, augmentant ainsi les pertes énergétiques. Ces inefficacités de conversion réduisent le temps d'utilisation disponible, en particulier dans les systèmes avec des cycles fréquents.
Les performances des batteries se dégradent considérablement en cas de fortes chaleurs. Des études électrochimiques montrent que la capacité se dégrade 30 % plus rapidement à 35 °C (95 °F) qu'à 25 °C (77 °F), précisément au moment où la demande de refroidissement est maximale. Les systèmes actifs de gestion thermique consomment entre 5 et 15 % de l'énergie stockée afin de maintenir des températures de fonctionnement sûres, réduisant davantage la capacité utilisable pendant les pannes estivales.
Les contrôleurs intelligents optimisent le fonctionnement des appareils à forte consommation en délestant temporairement les charges non essentielles pendant le démarrage du courant alternatif. Des algorithmes avancés maintiennent la température intérieure dans une plage de 5°F grâce à des cycles de refroidissement stratégiques, réduisant ainsi la consommation d'énergie globale. Par rapport à un fonctionnement direct et ininterrompu, ces systèmes peuvent prolonger de 35 à 50 % la durée d'utilisation utile du climatiseur.
Les panneaux solaires d'aujourd'hui font vraiment une différence lorsqu'il s'agit de réduire l'utilisation de la climatisation. Prenons par exemple un système de climatisation standard de 3 tonnes : il consomme généralement entre 28 et 35 kilowattheures par jour lorsqu'il fonctionne à plein régime. Imaginez maintenant un système solaire de 4 kW qui non seulement remplit une batterie de 10 kWh en seulement 2 à 3 heures de bonne lumière solaire, mais fait aussi fonctionner la climatisation tant que le soleil brille. Certaines découvertes intéressantes issues d'études récentes indiquent que la combinaison de capteurs photovoltaïques thermiques et de pompes à chaleur pourrait réduire les besoins énergétiques en climatisation d'environ la moitié, selon Bilardo et ses collègues en 2020. Bien sûr, l'emplacement joue également un rôle assez important. Les systèmes installés dans un endroit ensoleillé comme l'Arizona rechargent généralement les batteries environ 80 % plus rapidement par rapport à des installations similaires au Michigan, comme l'ont noté les chercheurs du NREL l'année dernière. Ces différences soulignent pourquoi la compréhension des conditions climatiques locales reste si importante pour toute personne souhaitant maximiser son investissement solaire.
Les batteries chargées uniquement via le réseau électrique ne suffisent tout simplement pas pour faire fonctionner la climatisation pendant de longues pannes de courant. Prenons une batterie standard de 15 kWh alimentant un groupe de climatisation typique de 3 tonnes, fonctionnant la moitié du temps où il est allumé : cette configuration sera épuisée en environ six heures après la tombée de la nuit. En revanche, l'intégration de panneaux solaires améliore nettement la situation. Les systèmes combinant des panneaux solaires peuvent prolonger l'autonomie de cette même batterie entre 15 et 20 heures, car elles sont rechargées pendant les heures d'ensoleillement. Les systèmes de batteries autonomes présentent également un autre problème : ils perdent environ 12 à 18 % de leur énergie à chaque démarrage du compresseur, en raison des conversions constantes du courant continu (DC) en courant alternatif (AC). Selon certaines recherches récentes sur la résilience du réseau électrique, ces pertes rendent les systèmes autonomes environ 23 % moins efficaces par rapport aux installations hybrides solaires au moment où la climatisation est la plus nécessaire, à savoir durant les mois d'été. L'étude de l'institut Ponemon de l'année dernière confirme clairement ce constat.
Obtenir le double de la puissance de la batterie pour seulement 2 à 3 heures de climatisation n'en vaut généralement pas la peine financièrement parlant. Regardez ces chiffres : l'installation d'une batterie de 20 kWh qui permet de faire fonctionner la climatisation pendant 4 heures coûtera environ 14 000 à 18 000 dollars. Cela représente presque 92 % de plus qu'un système standard de 10 kWh prêt à être couplé à l'énergie solaire. Bien sûr, les grosses batteries fonctionnent bien pendant les courtes pannes de courant occasionnelles, mais il existe une autre option à considérer. Les systèmes combinant des batteries classiques et des panneaux solaires de 5 à 7 kW fournissent effectivement environ six fois plus de cycles de refroidissement par an, pour un prix à peu près identique. Les nouvelles technologies de stockage thermique sont certainement intéressantes, mais elles restent selon les experts à 3 à 5 ans de leur démocratisation.
En matière de maintien de l'alimentation électrique pendant des coupures, les groupes électrogènes continuent simplement de fonctionner indéfiniment. Prenons par exemple un modèle de 10 kW : il peut alimenter en continu un système de climatisation central tant qu'il reste du carburant. Comparez cela à une batterie de 10 kWh couplée à un onduleur de 5 kW, qui peine à maintenir le fonctionnement d'un climatiseur de 3 tonnes pendant plus de 2 à 3 heures en raison de ces fameuses limitations de l'onduleur et des pics soudains de puissance lors du démarrage des appareils électriques. La vraie différence apparaît lorsque plusieurs gros appareils doivent s'allumer simultanément. Les groupes électrogènes gèrent simplement ces situations bien mieux, ce qui explique pourquoi ils restent le choix privilégié pour des solutions complètes de secours domestique malgré leur coût initial plus élevé.
Les systèmes de batteries fonctionnent en silence et n'émettent aucun polluant, idéal pour les courtes coupures (< 12 heures) et les maisons alimentées par l'énergie solaire. Toutefois, les coupures de 72 heures favorisent les groupes électrogènes, qui stockent beaucoup plus d'énergie — 1 gallon de propane fournit environ 27 kWh. Certains systèmes hybrides utilisent des batteries pour la résilience quotidienne et des groupes électrogènes comme secours pour les longues coupures.
| Facteur | Générateur de secours | Batterie de secours pour la maison |
|---|---|---|
| Durée d'exécution | Illimité (avec carburant) | 8 à 12 heures (système 10 kWh) |
| Niveau sonore | 60 à 70 dB | <30 dB |
| Émissions de CO | 120 à 200 livres/jour | 0 livres/jour (chargement solaire) |
Les groupes électrogènes coûtent entre 4 000 et 12 000 dollars d'installation et entraînent des dépenses annuelles de carburant et d'entretien supérieures à 800 dollars (Ponemon 2023). Les systèmes de batteries (15 000 à 25 000 dollars) ont des coûts initiaux plus élevés, mais des dépenses d'exploitation plus faibles, surtout avec l'énergie solaire. Sur 10 ans, les batteries lithium deviennent 20 à 40 % moins chères dans les zones sujettes à des coupures fréquentes, particulièrement lorsqu'on prend en compte les crédits d'impôt et les économies sur le carburant.
Les unités centrales de climatisation fonctionnent généralement entre 3 et 5 kW, tandis que les petites unités monoblocs consomment environ 0,5 à 1,5 kW selon la taille et l'efficacité.
Au démarrage, les climatiseurs nécessitent trois fois plus de puissance qu'en fonctionnement normal. Les systèmes de secours doivent supporter ces pics afin d'éviter les chutes de tension.
L'intégration solaire améliore les performances des batteries, prolongeant leur autonomie en reconstituant l'énergie durant les périodes ensoleillées, par rapport aux systèmes autonomes.
Les batteries sont silencieuses et sans émission pour des pannes courtes, tandis que les groupes électrogènes offrent une autonomie illimitée grâce au carburant, ce qui est avantageux en cas de longues coupures.