Pour garantir le bon fonctionnement des panneaux solaires, il faut s’assurer que ceux-ci reçoivent assez de lumière du soleil. C’est sous l’action du rayonnement solaire que les cellules de silicium vont pouvoir s’activer et produire du courant électrique. Pour cela, il est nécessaire de bien choisir l’exposition et la pente de vos modules photovoltaïques ou thermiques. Quelles sont l’orientation et l’inclinaison optimales pour vos panneaux solaires ? Voici ce qu’il faut savoir pour maximiser sa production d’énergie tout au long de l’année.
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Pourquoi l'orientation et l'inclinaison sont importantes pour le rendement d’une installation photovoltaïque ?
Lorsque l’on se lance dans la pose de panneaux solaires, il est primordial de se poser la question du rendement de son installation. Avec une durée de vie comprise entre 20 et 40 ans, ces derniers vont vous accompagner une grande partie de votre vie. D’où l’importance de se poser la question de la rentabilité. En effet, il faut savoir que le rendement est notamment fonction de l’orientation et de l’inclinaison des panneaux solaires.
Pourquoi ? Parce que l’astre solaire est mobile. Sa position change au cours de la journée et selon les saisons. Ainsi, une zone peut être plus ou moins ensoleillée selon l’heure et la période de l’année. Afin de s’assurer une production optimale, il faut donc chercher l’emplacement le mieux exposé de sa toiture ou de son jardin et ajuster ensuite l’inclinaison des panneaux.
Quelle est la meilleure orientation possible ? Plein sud
Quand on décide d’acheter une maison, on fait attention à l’orientation pour bénéficier de la meilleure luminosité dans les pièces à vivre. Idéalement, on cherche une exposition sud pour disposer d’un maximum de lumière naturelle.
Quelle orientation pour des panneaux photovoltaïques ?
L'info Hellio :
En revanche, si vous habitez dans l’Hémisphère sud, il faudra orienter vos panneaux vers le nord.
C’est la même logique pour vos panneaux solaires photovoltaïques. Pour que ceux-ci puissent capter le rayonnement solaire le plus longtemps possible, il faut les orienter vers le sud.
Pour bien comprendre cela, il faut rappeler comment s’opère la course du soleil. Le soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest en passant exclusivement par le sud. Ces trois points cardinaux reçoivent donc du soleil mais en quantité différente. L’est en recevra le matin, l’ouest, l’après-midi et le sud, la majeure partie de la journée (dans l’Hémisphère nord).
Bien entendu, au moment de procéder à la fixation de vos panneaux, il faudra vérifier qu’aucune zone d’ombre (arbre, cheminée, logement voisin) ne viennent entraver leur production.
Quid de l’orientation des panneaux solaires thermiques ?
Les panneaux solaires thermiques se basent sur la chaleur du soleil pour produire de la chaleur et alimenter le chauffage ou produire de l’eau chaude sanitaire. Là aussi comme l’exposition sud est plus ensoleillée, elle est à privilégier. Il fait toujours plus chaud au soleil qu’à l’ombre.
À lire aussi : quels sont les avantages et inconvénients des panneaux solaires ?
Quelles sont les autres orientations possibles ?
L'astuce Hellio :
Pour en savoir plus sur le rayonnement solaire de votre région, vous pouvez utiliser la carte interactive mise en place par l’association HEPSUL, référence dans le photovoltaïque et l’Ademe. Elle vous donne la production attendue par kWc selon l’année, le mois et l’emplacement géographique.
Si votre toiture n’est pas orientée sud, pas de problème, d’autres orientations sont possibles. Notamment, il peut être bon de disposer une partie des panneaux à l’est ou une partie des panneaux à l’ouest pour suivre la trajectoire de l’astre solaire. Cela permet de lisser la production sur la journée.
Installer des panneaux solaires sur une toiture orientée nord, est une mauvaise idée si vous êtes dans l’Hémisphère nord ! Une installation solaire orientée nord sera beaucoup moins rentable, voire jamais. La luminosité est trop faible pour assurer une production suffisante. Si vous avez une exposition nord sur le toit, d’autres solutions d’autoconsommation peuvent s’offrir à vous comme la mise en place de panneaux solaires au sol dans le jardin, le branchement d’un panneau solaire sur votre terrasse ou l’installation d’une ombrière photovoltaïque pour votre voiture.
Tracker solaire : suivre la course du soleil et maximiser sa production
Pour bénéficier d’une orientation de panneaux solaires idéale, vous pouvez installer un tracker solaire. Appelé également suiveur photovoltaïque, ce panneau solaire mobile suit la course du soleil à la manière d’un tournesol. Il garantit une production maximale tout au long de la journée. De ce fait, il peut atteindre un rendement allant jusqu’à 50 % quand le rendement d’un panneau solaire monocristallin peut aller seulement jusqu’à 24 %, selon l’Ademe (Agence de la transition écologique).
Toutefois, il n’est pas dénué d’inconvénients. Tout d’abord, il est très difficile à installer en toiture. Il s’agit d’une structure plutôt destinée à être posée au sol. En outre, son bras articulé rend la maintenance plus compliquée. Enfin, il est aussi plus cher qu’une installation classique de panneaux solaires. C’est pourquoi avant de choisir cette solution, il convient de faire un bilan solaire pour en étudier la rentabilité.
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Quelle est l’inclinaison idéale ?
Outre les questions d’orientation des panneaux solaires, il est important de prendre en compte l’inclinaison des panneaux solaires. Celle-ci dépend de la saison et de la latitude.
Inclinaison optimale des panneaux solaires photovoltaïques
En France métropolitaine, idéalement, la meilleure inclinaison pour les panneaux solaires est comprise entre 30 et 35 degrés sur l’ensemble de l’année. Mais, saison par saison, elle varie de la manière suivante :
- 60 ° en hiver ;
- 45 ° au printemps et en automne ;
- 20 ° l’été.
Inclinaison des panneaux thermiques
Pour des panneaux solaires thermiques, l’inclinaison idéale varie selon le modèle :
- 40 ° pour un chauffe-eau solaire individuel (CESI)
- 50 ° pour un système solaire combiné (SSC)
S’il s’agit des inclinaisons optimales, en pratique, pour les projets en toiture, l’inclinaison de votre panneau solaire (photovoltaïque ou thermique) va respecter la pente du toit. En effet, refaire la charpente pour ajuster l’inclinaison n’est pas souvent conseillé, car trop coûteux par rapport aux économies générées grâce à l’autoconsommation. En revanche, pour les projets au sol, il est possible de procéder à des ajustements.
Comment ajuster l'inclinaison de vos panneaux photovoltaïques ?
Ajuster l’inclinaison de vos panneaux solaires permet de maximiser la production tout au long de l’année. Si vous installez un kit solaire plug-and-play ou des panneaux solaires au sol, il est souvent possible de régler la pente manuellement. La structure est plus ou moins inclinable et peut se régler à la manière d’un transat.
D’autres types de structures, comme les trackers solaires, que l’on a mentionné plus haut, vont s’ajuster automatiquement. Ils sont dotés de capteurs qui vont procéder aux réglages de manière intelligente.
Quels sont les autres paramètres pour optimiser la production d’une installation solaire photovoltaïque ?
Si l’orientation et l’inclinaison du panneau solaire constituent des facteurs primordiaux pour la production d’énergie, d’autres éléments vont également influer. Quels sont-ils ?
La puissance choisie
Le choix de la puissance de l’installation photovoltaïque est très important pour répondre efficacement à vos besoins énergétiques. Il est essentiel d’évaluer votre consommation annuelle d’électricité pour dimensionner votre installation correctement. Il en va de la rentabilité de votre système !
Une installation trop peu puissante ne va pas vous permettre de produire assez. Elle ne permettra pas de couvrir votre consommation et les économies attendues ne seront pas au rendez-vous. À l’inverse, une installation trop puissante va impliquer un lourd investissement et sera difficile à rentabiliser sur le long terme. Inutile donc de signer un devis pour un trop gros projet. Comme le rappelle l’Institut National de la Consommation (INC) « une installation de 500 Wc, jusqu'à 1 kWc, est en général suffisante pour couvrir les besoins de consommation d'une maison classique. ».
L’emplacement géographique
L'astuce Hellio :
Pour en savoir plus sur le rayonnement solaire de votre région, vous pouvez utiliser la carte interactive mise en place par l’association HEPSUL, référence dans le photovoltaïque et l’Ademe. Elle vous donne la production attendue par kWc selon l’année, le mois et l’emplacement géographique.
L’ensoleillement n’est pas le même partout en France. À puissance égale et à orientation égale, une installation de panneau solaire à Dunkerque ne produira pas la même chose qu’une installation à Toulon. En effet, dans le sud de la France, le rayonnement solaire est plus important. On peut donc espérer une production plus élevée.
Cela ne veut pas dire qu’un projet solaire ne sera pas rentable dans le Nord ou l’Est de la France. Simplement, il mettra plus de temps à être amorti qu’un projet équivalent dans le sud.
La température extérieure
Si les panneaux solaires aiment la lumière du soleil, ils n’aiment pas la chaleur. Par temps de canicule, ils peuvent perdre en productivité. Selon le magazine Futura Sciences « On estime ainsi qu'au-delà de 25 °C, une augmentation de 1 °C aboutit à une baisse de production de 0,45 %. Sous des températures ambiantes de 35 °C, les cellules peuvent atteindre 80 °C en surface et perdre jusqu'à 30 % de leur rendement. ».
La technologie utilisée
Le rendement et la production peuvent varier selon le modèle de vos panneaux solaires. Par exemple, pour des panneaux photovoltaïques, le modèle monocristallin obtient un rendement entre 14 et 19 %, tandis que le rendement d’un modèle polycristallin varie entre 11 et 15 % (Selectra). La production photovoltaïque d’un panneau monocristallin sera donc plus élevée qu’un modèle polycristallin pour une même surface.
L’entretien de vos équipements
Feuilles mortes, poussières, boue, etc. Une installation solaire encrassée peut accuser une perte de rendement de l’ordre de 2 à 7 %. C’est la raison pour laquelle, il est important de bien entretenir vos dispositifs. Pour cela, il faut procéder au nettoyage des panneaux solaires régulièrement. À quelle fréquence ? Cela dépend de l’inclinaison de votre toiture. Comme le souligne Qualit’Enr, association professionnelle spécialisée dans l’efficacité énergétique, « avec une inclinaison de toit égale ou supérieure à 15 %, la pluie fera le gros du travail, vous devez donc nettoyer vos panneaux solaires au minimum une fois par an ». Si votre toit est moins pentu, ou que vous avez un toit plat, il vaut mieux procéder deux fois par an, tous les six mois.
La mise en place d’un système domotique
Enfin, pour optimiser le rendement de votre installation, il faut aussi s’intéresser à ses habitudes de consommation. Le mieux reste d’adapter votre consommation et d’utiliser vos appareils énergivores (lave-vaisselle, lave-linge, chauffe-eau, borne de recharge, etc.) lorsque vos panneaux produisent de l’énergie.
Pour cela, vous pouvez vous faire aider d’un gestionnaire d’énergie. Petit boîtier domotique, il va lancer votre électroménager aux meilleurs moments de la journée pour faire coïncider production photovoltaïque et consommation. Grâce à cela, « le taux d'autoconsommation peut monter jusqu'à 85 % » selon l’INC contre 20 à 40 % avec un schéma d’autoconsommation sans domotique.
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