Puissance d'un groupe électrogène pour la maison : comment la calculer

Pour une même maison, le besoin peut aller de « 2 à 3 kW » à « 3 à 6 kW », voire « 8 à 12 kVA ». Chaque chiffre correspond à un usage différent, et trois causes expliquent l'écart.

• Le périmètre retenu : un secours minimal (froid et éclairage) n'a rien à voir avec une maison entière. Entre les deux, le besoin peut tripler.
• La simultanéité : on ne fait pas tourner four, lave-linge et chauffe-eau en même temps pendant une coupure. Compter toute la maison surestime le besoin, ne compter que le strict minimum le sous-estime.
• L'unité : une puissance peut s'exprimer en kVA ou en kW, en puissance maximale ou en puissance continue. Un même groupe peut afficher 6 kVA, 4,8 kW continus et 5,2 kW en pointe.

La bonne question n'est donc pas « quelle puissance pour une maison ? » mais « quelle puissance pour les appareils que je veux faire tourner en même temps ? ». C'est ce que la méthode ci-dessous permet de calculer, avec vos propres appareils.

C'est le levier numéro un. On ne compte pas toute la maison, seulement ce qui tourne simultanément pendant la coupure. Ce tri peut diviser le besoin par deux.

Classez vos appareils en trois familles.

• Indispensables : réfrigérateur, congélateur, éclairage, box et chargeurs, chaudière gaz.
• Confort : télévision, ordinateur, micro-ondes.
• Gros consommateurs : chauffe-eau, plaques de cuisson, lave-linge, sèche-linge, pompe à eau, climatiseur, pompe à chaleur.

Prenez une feuille et notez appareil par appareil, en vous posant à chaque fois la question « est-ce que je le branche en même temps que les autres ? ». Un chauffe-eau de 2 000 W qui ne tourne que la nuit ne compte pas si vous alimentez la maison en journée.

Pour chaque appareil retenu, relevez la plaque signalétique, généralement à l'arrière ou sous l'appareil. Elle donne la puissance en watts. Si vous ne la trouvez pas, prenez le haut de la fourchette du tableau suivant.

Voici les ordres de grandeur à utiliser. Ce sont des repères, pas des certitudes. Un appareil récent et bien isolé consomme souvent moins que le haut de la fourchette, et la plaque signalétique reste la référence.

Une distinction utile pour la suite. Les appareils résistifs (chauffe-eau, radiateur, four, plaques) n'ont pas de pic de démarrage, leur coefficient vaut 1. Les appareils à moteur (réfrigérateur, congélateur, pompe, climatiseur) en ont un, et c'est lui qui va fixer le dimensionnement.

Un moteur électrique consomme 2 à 4 fois sa puissance nominale pendant quelques dixièmes de seconde au démarrage. C'est le moment où le compresseur d'un réfrigérateur ou le moteur d'une pompe se lance. Un groupe sous-dimensionné à ce moment précis disjoncte, même s'il suffit largement en régime établi.

La nuance essentielle est la suivante. Le pic remplace la puissance de fonctionnement de l'appareil concerné, il ne s'y ajoute pas. On retient le pic le plus élevé, pas la somme de tous les pics.

Le cas concret qui pose problème est celui du réfrigérateur et du congélateur qui redémarrent ensemble après une coupure. En fonctionnement, ils demandent 400 W et 500 W, soit 900 W. Mais si les deux compresseurs se lancent au même instant, le pic peut atteindre 1 950 W. C'est ce scénario qui fait disjoncter un groupe choisi trop juste.

Une exception à connaître. Les réfrigérateurs et climatiseurs inverter démarrent progressivement, sans pic marqué. Leur coefficient est proche de 1, et le dimensionnement s'en trouve allégé.

Coefficients de référence à retenir. 1 pour le résistif et l'électronique. 1,5 à 2 pour l'outillage et le micro-ondes. 2 à 3 pour le réfrigérateur, le congélateur et l'aspirateur. 3 à 4 pour la pompe, le compresseur, le nettoyeur haute pression et le climatiseur.

Ajoutez 20 à 30 % au-dessus du total obtenu (fonctionnement plus pic retenu). Cette marge couvre plusieurs choses. L'usure du groupe, la perte de rendement à haute altitude ou par forte chaleur, l'imprécision des plaques signalétiques, et surtout le fait de ne pas faire tourner un groupe à 100 % en permanence.

La règle de la charge cible complète le calcul. Visez 50 à 80 % de la puissance continue en usage habituel. Un groupe toujours à pleine charge s'use vite, chauffe et consomme plus que nécessaire.

Avertissement spécifique aux groupes diesel. Évitez de descendre sous 30 % de charge, au risque d'encrasser le moteur et de mal brûler le carburant. Un diesel se choisit donc pour un usage soutenu, pas pour alimenter deux ampoules.

La formule récapitulative, à garder sous la main. Puissance continue nécessaire = (total de fonctionnement + pic le plus élevé − puissance de l'appareil concerné) × 1,2 à 1,3. Le pic le plus élevé remplace la puissance de l'appareil qui le produit, d'où la soustraction.

Pour dimensionner un groupe électrogène, il ne suffit pas d'additionner la puissance de chaque appareil : il faut tenir compte du pic de démarrage des moteurs, notamment celui du réfrigérateur et du congélateur. Vous devez donc comparer la puissance de fonctionnement et la pointe momentanée pour choisir un palier adapté.

Exemple A, un secours de base

Vous voulez tenir le froid, l'éclairage, la box et la télévision pendant une coupure.

Le total de fonctionnement est de 1 470 W. Si le réfrigérateur et le congélateur démarrent ensemble, la pointe monte à 1 950 W, et jusqu'à 2 770 W dans le pire des cas. Avec 20 à 30 % de marge, la cible se situe autour de 2 500 à 3 000 W continus. Le palier à retenir est 3 000 W.

Exemple B, une maison avec pompe à eau

Vous ajoutez la pompe, le chauffe-eau et le lave-linge au secours de base.

Le total de fonctionnement approche 5 500 W. Le pic le plus élevé est celui de la pompe, à 3 000 W. Avec la marge, la cible dépasse 6 000 W continus. Le palier à retenir est 6 000 W et plus.

Dans les deux cas, le palier retenu est supérieur au total de fonctionnement, mais il est calé sur le pic, pas sur la somme des maxima de chaque appareil. C'est toute la différence entre un groupe qui tient et un groupe qui disjoncte.

Pour choisir un groupe électrogène, vous devez distinguer la puissance réellement utilisable de celle qui est simplement affichée sur la fiche technique. Le kW et le kVA ne désignent pas la même chose, et confondre les deux conduit à un appareil sous-dimensionné.

kW et kVA

Le kW mesure la puissance réellement disponible, le kVA la puissance apparente. On passe de l'un à l'autre avec un facteur de puissance, proche de 0,8 en domestique. Autrement dit, kW = kVA × 0,8.

Puissance continue et puissance maximale

La continue, aussi appelée nominale, est celle que le groupe fournit heure après heure. La maximale, ou pointe, ne tient que quelques secondes. On dimensionne toujours sur la continue. Sur les groupes diesel, la puissance de secours ne dépasse la continue que de 8 à 10 %, alors ne vous laissez pas impressionner par le chiffre le plus gros de la fiche.

Le piège du triphasé

Sur un groupe triphasé, la puissance disponible sur une seule prise 230 V représente environ un tiers du total. Un particulier raccordé en monophasé doit donc regarder la puissance par phase, pas le total affiché.

Voici la grille de lecture, du plus petit au plus grand.

• 1 500 à 2 500 W : le strict minimum. Froid, éclairage, box et chargeurs. Utile pour quelques heures de coupure.
• 3 000 W : le secours de base confortable. Froid, éclairage, TV et box, chaudière gaz, petit appoint. C'est le palier le plus vendu et souvent suffisant.
• 5 000 à 6 000 W : l'ajout d'un chauffe-eau, de plaques de cuisson, d'un lave-linge ou d'une pompe de puits.
• 8 000 à 12 000 W : une maison très équipée, avec un appoint électrique important.
• 15 à 20 kVA : une maison tout électrique avec pompe à chaleur. On sort du groupe portable, il faut une installation fixe posée par un électricien.

Pour situer votre besoin, reprenez votre liste d'appareils simultanés et comparez le total au palier correspondant. Si vous hésitez entre deux paliers, prenez le supérieur, à condition de rester dans la plage de charge de 50 à 80 %.

Le prix d'achat n'est qu'une partie de la dépense. Le carburant pèse lourd sur la durée, et c'est ce qui distingue un usage ponctuel d'un usage quotidien.

La consommation dépend de la puissance et du taux de charge. Globalement, comptez 0,35 à 2,5 L/h. Un groupe de 3 000 W consomme environ 0,8 à 1,2 L/h à 75 % de charge, et 0,5 à 0,8 L/h à mi-charge. Un 5 000 W tourne autour de 1,2 à 1,8 L/h. Au-delà de 7 000 W, on monte à 1,8 voire 3 L/h.

Un groupe inverter consomme 20 à 30 % de moins à charge partielle, parce qu'il adapte son régime moteur à la demande. C'est un argument de poids si vous comptez l'utiliser souvent.

Le coût horaire dépend du prix du carburant, qui varie, et de l'entretien amorti (huile, filtre, bougie). Ce qui fait varier la facture, c'est le prix à la pompe, le taux de charge, la technologie inverter ou non, et la fréquence des vidanges.

Pour l'autonomie, la formule est simple. Autonomie = capacité du réservoir en litres ÷ consommation en L/h. Un réservoir de 15 L à 1 L/h donne environ 15 heures. Un réservoir de 25 L à 1,5 L/h donne environ 16 à 17 heures.

Gardez en tête qu'un groupe est fait pour des coupures ponctuelles, pas pour un usage continu sur plusieurs semaines. Le coût du carburant et l'usure du moteur rendent l'usage longue durée peu intéressant.

Un groupe électrogène qui tourne dans un espace clos dégage un monoxyde de carbone invisible et mortel, et c'est la première règle à respecter avant même de penser au raccordement.

Le monoxyde de carbone

Un groupe ne doit jamais tourner dans un espace clos, ni dans un garage, une cave ou un sous-sol, ni près des portes, fenêtres ou prises d'air. Éloignez-le des ouvertures du logement, en suivant la distance recommandée par les autorités sanitaires, de l'ordre de 6 mètres. En France, le monoxyde de carbone provoque chaque année environ 3 000 intoxications et une centaine de décès. Installez un détecteur de CO si vous utilisez régulièrement un groupe.

Le raccordement au tableau

Il exige un inverseur de source, manuel, motorisé ou automatique. Cet appareil sépare le réseau public de votre groupe. Le câble mâle-mâle branché sur une prise murale est interdit et pénalement sanctionnable, car il peut électrocuter un agent du réseau venu intervenir. Ne le faites jamais, même pour un essai.

Le cadre normatif

L'installation doit respecter la norme NF C 15-100 et le guide UTE C 15-401 pour la réalimentation d'une installation fixe. Cela implique une séparation du réseau, un dispositif différentiel de 30 mA et une mise à la terre du neutre en amont. Faites appel à un électricien qualifié pour ce type de travaux.

Les déclarations

Aucune formalité pour un groupe portable utilisé occasionnellement. Pour une installation fixe avec inverseur, les travaux doivent être aux normes, et votre assureur peut exiger une attestation de conformité.

Le bruit

Comptez 50 à 65 dB pour un inverter et 70 à 95 dB pour un essence classique. Choisissez un emplacement qui n'expose pas les voisins, en tenant compte de la réglementation sur les émissions sonores. Un groupe posé sur un sol dur résonne davantage, une dalle ou un tapis antivibratile aide.

La station électrique portable, ou batterie de secours, est une alternative à considérer. Elle offre 300 à 4 000 W et 300 à 4 000 Wh, fonctionne en silence (25 à 45 dB), s'utilise en intérieur sans risque de CO et commute en quelques millisecondes. Le point de bascule pertinent se situe autour de 2 000 à 3 000 Wh pour un secours domestique.

Le groupe gagne sur la puissance continue et sur la durée illimitée tant qu'il y a du carburant. La station gagne sur le confort, la sécurité et le coût au kilowattheure, nettement plus bas que celui du carburant. Elle ne demande aucun entretien moteur.

En zone à coupures longues, la combinaison est souvent la meilleure. Le groupe recharge la station une à deux heures par jour, la station prend le relais en silence le reste du temps. Vous limitez la consommation de carburant et le bruit, tout en gardant de la puissance pour les appareils à moteur.

Le bon choix dépend de deux facteurs. La durée habituelle de vos coupures, et la présence d'appareils à moteur gourmands comme une pompe ou un climatiseur. Pour quelques heures de froid et d'éclairage, une station suffit. Pour alimenter une pompe à eau, le groupe reste indispensable.