La surface totale occupée par les panneaux solaires photovoltaïques sur le toit d'une maison a évidemment un impact sur la capacité de production d'électricité du dispositif. Pour autant, l'optimisation d'une installation solaire ne consiste pas à garnir de capteurs le moindre centimètre carré chauffé par les rayons du soleil !
Le nombre idéal de panneaux solaires est variable et propre à chaque projet. Il dépend de plusieurs critères et doit être défini dans le cadre d'une étude préalable réalisée par un intervenant professionnel.
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Comment calculer le nombre de panneaux solaires à installer ?
Pour déterminer le nombre de panneaux solaires à installer chez vous, vous devrez prendre en compte, tout d'abord, les besoins en énergie de votre foyer, mais aussi les caractéristiques techniques des panneaux et les contraintes éventuelles de votre toiture. Il vous sera ensuite possible de déterminer une surface optimale.
Note : dans cet article, nous nous intéressons aux panneaux photovoltaïques et non thermiques. C'est-à-dire aux capteurs qui génèrent un courant continu pour produire de l'électricité, et non de la chaleur. Les installations photovoltaïques représentent la grande majorité des panneaux que vous pouvez observer sur les toitures des maisons en France.
Les panneaux solaires thermiques sont généralement reliés à un ballon afin de produire de l'eau chaude sanitaire (ECS). Dans leur cas, il est plus simple de calculer la puissance nécessaire puisque cela ne prend en compte « que » le paramètre de l'eau chaude.
Première étape : calculer vos besoins en énergie
Dans le cadre d'un investissement solaire en autoconsommation*, il est recommandé de prendre soigneusement en compte la consommation en énergie du foyer pour déterminer ensuite la puissance désirée, et donc le nombre de panneaux. Plus les panneaux couvriront une part importante de vos besoins énergétiques, et plus les économies sur la facture d'électricité seront palpables.
*L'autoconsommation, c'est le fait de consommer directement l'électricité photovoltaïque dans la maison. Il est alors possible de revendre seulement le surplus, c'est-à-dire ce qui est produit lorsque les appareils ne fonctionnent pas ou pas suffisamment pour exploiter l'intégralité de l'énergie générée. Autre option : revendre en totalité la production.
Déterminer votre consommation annuelle d'électricité en kilowattheure
La méthode la plus simple pour évaluer votre consommation actuelle consiste à consulter votre facture d'électricité. Vous pourrez y trouver, pour la période de facturation, votre consommation réelle ou estimée, exprimée en kilowattheures (kWh).
Si vous ne disposez pas d'une facture, ou si aucune estimation n'est encore possible dans la mesure où l'installation solaire concerne un logement neuf, il conviendra alors d'estimer la consommation approximative de votre foyer en vous fondant sur un certain nombre de critères :
Le Chiffre Hellio :
10 000 kWh
C'est la consommation annuelle moyenne d'une habitation de 70 m² chauffée à l'électricité (source : Direct Énergie). Celle d'une maison de 150 m², avec le même type de chauffage, atteint 17 000 kWh. Toutefois, les variations peuvent être fortes selon le mode de vie et le nombre d'habitants : la consommation d'une maison de 100 m² chauffée à l'électrique peut aller de 13 900 à 20 300 kWh.
- La surface habitable du logement en mètres carrés ;
- Le nombre d'habitants du logement ;
- Le nombre de pièces distinctes ;
- Le nombre d'appareils électriques utilisés, et leur classe énergétique, si possible ;
- Leur fréquence d'utilisation (nombre d'heures par jour) ;
- La puissance du compteur exprimée en kilovoltampère (kVA) ;
- Le type de chauffage (électrique ou autre) ;
- Le type de chauffe-eau sanitaire ;
- La qualité d'isolation du logement.
Dans la mesure où il peut s'avérer complexe de réaliser une estimation fiable, n'hésitez pas à vous tourner vers un simulateur en ligne, afin de renseigner toutes les caractéristiques de votre logement et de votre foyer, puis d'obtenir une consommation indicative en quelques clics.
Déduire la puissance nécessaire de l'installation solaire en kilowatt-crête
Contrairement à la quantité d'électricité produite ou consommée, qui s'exprime en kilowattheures (kWh), la puissance de l'installation photovoltaïque se traduit dans une autre unité de mesure : le kilowatt-crête (kWc).
Il n'existe pas d'équivalence fixe pour déterminer automatiquement la quantité d'énergie produite par un panneau solaire en fonction de sa puissance nominale. Autrement dit, 1 kWc n'est pas égal à 1 kWh. Certains facteurs influent sur ce rapport, notamment la situation géographique de la maison et son taux d'ensoleillement. Selon Terre Solaire, on peut ainsi retenir que :
- Une installation solaire de 3 kWc peut produire, chaque année, entre 2 700 et 4 200 kWh ;
- Une installation solaire de 6 kWc peut produire, chaque année, entre 5 400 et 8 400 kWh ;
- Une installation solaire de 9 kWc peut produire, chaque année, entre 8 100 et 12 600 kWh.
Cela signifie, très concrêtement, que la même surface de cellules photovoltaïques aura une capacité de production différente selon qu'elle se situe en Provence ou en Normandie, par exemple.
Les économies d'énergie, ça passe aussi par des panneaux solaires
Deuxième étape : connaître les caractéristiques techniques de vos panneaux solaires
Une fois déterminée la capacité de production d'énergie souhaitée pour votre installation photovoltaïque, vous pourrez déduire facilement le nombre de panneaux solaires nécessaires à partir de leurs spécifications techniques, à savoir :
- Leur puissance crête unitaire ;
- Leurs dimensions ;
- Leur type.
Détaillons un par un ces trois aspects.
La puissance crête unitaire du panneau solaire
Vous avez une idée précise de la puissance crête idéale pour votre future installation en fonction de vos besoins en électricité ? Il vous suffit maintenant de prendre connaissance de la puissance crête unitaire de chaque panneau du constructeur pour en déduire le nombre de panneaux solaires à installer sur votre toiture.
La plupart des modèles disponibles aujourd'hui sur le marché affichent une puissance comprise entre 300 et 400 Wc par panneau.
Si vous souhaitez, par exemple, obtenir une puissance totale de 6 kWc (6 000 Wc) pour votre installation à l'énergie solaire et que chaque panneau vous fournit 300 Wc, il vous faudra un total de 20 panneaux (300 x 20 = 6 000 Wc).
Les dimensions du panneau solaire
Il est très important de connaître précisément les dimensions de chaque panneau solaire du constructeur. Cette information vous permet :
- Soit de déterminer le nombre maximal de panneaux pouvant être posés sur votre toit, et donc la capacité de production maximale de l'installation ;
- Soit, si vous connaissez déjà le nombre optimal de panneaux, de déduire la surface totale nécessaire pour leur installation.
L'astuce Hellio :
Vous manquez de place sur votre toiture pour atteindre la puissance désirée ? L'installation d'un abri solaire préfabriqué dans votre jardin peut constituer une excellente solution alternative et vous offrir de l'espace en plus. L’abri a le même avantage pratique qu'une annexe classique et peut, par exemple, abriter votre véhicule.
Un panneau solaire mesure aujourd'hui, en moyenne, 1,70 mètre de largeur sur 1 mètre de longueur (source : Mon Kit Solaire), soit une surface de 1,70 m².
Pour reprendre l'exemple précédent, les 20 panneaux solaires nécessaires à l'obtention d'une puissance de 6 kWc nécessiteront donc une surface de toiture totale de 34 m² (20 x 1,70). Si le modèle de panneau fournit la même puissance pour seulement 1,60 m² à l'unité, la surface totale à couvrir n'est plus que de 32 m².
En vous inscrivant sur Hellio, vous profitez de panneaux photovoltaïques de marque française DualSun ou Eurener, de tailles variables :
- Dualsun 500 Topcon Bi-Verre : 1,7 m x 1,1 m
- MEPV 132 HC ICON PLUS : 2,1 m x 1,1 m
Le type de panneau solaire
Le rendement d'un panneau solaire est le rapport entre l'énergie solaire reçue et l'énergie électrique produite. Plus il est élevé, et plus vous serez en mesure d'obtenir une puissance élevée à partir d'une surface réduite de cellules photovoltaïques. Un rendement élevé est donc d'autant plus important si vous n'avez pas la place nécessaire en toiture pour installer une quantité de panneaux importante.
L'info Hellio :
La plupart des toitures ne sont ni des surfaces inexploitées ni exemptes d’aspérités. La pose de panneaux solaires peut être limitée par des éléments aussi divers que le conduit de cheminée, la sortie de VMC, les Velux, une antenne ou encore un chien-assis. Ces différents obstacles de toiture limitent nécessairement la surface utile dédiée à l'installation de panneaux, et doivent être pris en compte dans l'étude de faisabilité.
Pour rappel, il existe différents types de panneaux affichant des rendements bien différents :
- Les panneaux solaires monocristallins ont un rendement généralement compris entre 14 et 19 % selon Selectra. Ils offrent actuellement la meilleure performance, mais reviennent plus cher que les autres solutions.
- Les panneaux solaires polycristallins ont un rendement compris entre 11 et 15 %. Ils sont donc moins performants, mais aussi moins chers. Ils permettent de diminuer les coûts liés à l'installation d'un grand nombre de panneaux.
- Les panneaux solaires amorphes sont les moins performants (rendement entre 5 et 7 %). Ils sont fortement déconseillés pour une installation en toiture, et doivent être plutôt réservés à des usages nomades ou alternatifs.
Installer des panneaux solaires, ça peut vite être rentable !
Troisième étape : prendre en compte les contraintes d'installation et la rentabilité du projet
Plus les panneaux sont nombreux et plus vous serez gagnant ? Pas nécessairement. En matière d'installation solaire photovoltaïque, l'optimisation de chaque mètre carré de toiture n'est ni possible ni toujours souhaitable.
Certains effets de seuil, de nature réglementaire, peuvent influer négativement sur la rentabilité du projet au-delà d'une certaine surface. À titre d'exemple, au 4e trimestre 2024 :
- Une installation de 3 kWc donne lieu à une prime à l'investissement de 220 € par kWc, soit 660 € au total ;
- Une installation de 4 kWc donne lieu, quant à elle, à une prime de seulement 160 € par kWc, soit un total de 640 € !
De plus, le tarif de l'obligation d'achat EDF est de 0,1269 € du kWh, pour une installation de 0 à 9 kWc.
Autrement dit, les installations de 9 kWc (souvent 24 ou 25 panneaux) constituent actuellement le compromis le plus rentable en France, grâce à des aides intéressantes. À noter toutefois que contrairement à certaines promesses de vendeurs peu honnêtes, ces primes ne permettent pas d'acquérir des panneaux solaires gratuitement. Soyez vigilant face aux arnaques de panneaux solaires qui se multiplient !
Après avoir installé vos panneaux solaires, vous devrez demander le Consuel photovoltaïque (cela prend quelques semaines). Il s'agit d'une attestation de conformité électrique indispensable pour assurer la sécurité des propriétaires de panneaux solaires.
Les trois points clés à retenir pour connaître le nombre de panneaux solaires idéal sur votre maison
Vous êtes séduit par les avantages des panneaux photovoltaïques ? Il ne vous reste plus qu'à vous lancer dans quelques calculs !
- Pour déterminer le meilleur nombre de panneaux, commencez par évaluer vos besoins en énergie (en fonction du nombre d'occupants, des habitudes, des équipements...).
- Déduisez ensuite le nombre de panneaux à poser, et donc la surface nécessaire en fonction de leur puissance et du rendement attendu (selon le taux d'ensoleillement de la région notamment).
- N'oubliez pas de prendre en compte les contraintes techniques et financières du projet.
Le nombre optimal de panneaux solaires est variable d'une installation à une autre. Tout dépend de la capacité de production que vous recherchez, de la dimension moyenne de chaque panneau ou encore du type de toiture. La réalisation d'une étude de faisabilité par un expert technique vous permettra d'apporter la meilleure réponse à cette question !
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