Comment bien optimiser l'inclinaison de vos panneaux solaires ?
L’installation de panneaux solaires sur le toit d’un bâtiment relève d’une science quasi exacte ! Si vous souhaitez bénéficier d’un système de production d’électricité suffisamment rentable pour satisfaire vos besoins, vous devez prendre en compte différents paramètres. En plus de l’orientation, l’inclinaison de vos panneaux solaires en fait partie…
Sommaire
- Pourquoi l’inclinaison des panneaux solaires est-elle importante ?
- Quelle est la meilleure inclinaison pour des panneaux solaires ?
- Quels sont les avantages à bien choisir son inclinaison ?
- Que faire si ma toiture n’est pas inclinée à 30° ?
- Installer des panneaux solaires dans une région peu ensoleillée
- Quelle est la différence entre inclinaison, orientation et latitude ?
- Comment calculer l’inclinaison de sa toiture ?
- Le tracker solaire pour une orientation parfaite toute l’année
Pourquoi l’inclinaison des panneaux solaires est-elle importante ?
Pour qu’une installation photovoltaïque soit efficiente, il faut qu’une expertise technique soit préalablement effectuée.
Le but ? Déterminer si le projet est réalisable et, le cas échéant, dans quelle mesure. Car il existe autant de configurations possibles que de toitures !
Des critères comme le type d’isolation ou encore la consommation énergétique du foyer concerné sont à prendre en compte.
Cependant, l’un des plus importants reste quand même celui de l’inclinaison du panneau solaire, autrement dit de l’angle qu’il forme par rapport à l’horizontale. Selon les études menées sur ce sujet, l’inclinaison optimale correspond à l’angle qui permettra aux capteurs d’être positionnés perpendiculairement aux rayons du soleil.
Le problème, c’est qu’un angle à 90° ne peut pas être conservé tout au long de la journée étant donné que le soleil se déplace et que son angle varie en fonction des saisons. C’est la raison pour laquelle un angle "moyen" est préconisé.
Quelle est la meilleure inclinaison pour des panneaux solaires ?
Si l’on s’en réfère uniquement à la théorie, l’inclinaison parfaite de vos futurs panneaux solaires doit être comprise entre 30° et 35° par rapport à une ligne horizontale.
C’est en effet de cette manière que les panneaux pourront bénéficier de la meilleure intensité lumineuse, et donc restituer un rendement maximal. Il s’agit, en fait, d’une sorte de compromis trouvé entre les différents angles que vos panneaux devraient idéalement observer tout au long de l’année.
Car comme vous le savez, le soleil voit son angle par rapport à l’horizon fluctuer au fil des saisons. En hiver, il faudrait que vos panneaux soient inclinés à 60° environ, contre 45° au printemps et 20° en hiver. Par conséquent, le plus simple, c’est de faire une moyenne entre toutes ces inclinaisons. Cela donne 30° environ ! Et cela tombe bien, puisque la plupart des toitures françaises affichent ce type d’inclinaison. On trouve toutefois des inclinaisons plus élevées ou, au contraire, plus faibles dans certaines régions françaises.
Quels sont les avantages à bien choisir son inclinaison ?
Pour rentabiliser une installation solaire, il faut qu’elle soit en mesure de produire suffisamment d’énergie électrique pour répondre aux besoins d’un foyer.
Pour cela, il s’avère plus avantageux d’optimiser l’inclinaison des panneaux solaires et d’opter pour la meilleure orientation possible en fonction de la latitude de son habitation.
Ainsi, une inclinaison de 30° et une orientation plein sud constituent la configuration optimale pour une installation raccordée au réseau national de distribution d’électricité dont la production n’est, par essence, pas limitée. En autoconsommation, en revanche, l’inclinaison peut atteindre 60° pour permettre une production suffisante notamment en hiver, période de l’année pendant laquelle le soleil est le plus bas par rapport à l’horizon.
Que faire si ma toiture n’est pas inclinée à 30° ?
Si les autres conditions sont réunies, le critère de l’inclinaison des panneaux solaires ne doit pas entraver la réalisation de votre projet.
Si une inclinaison insuffisante va quelque peu réduire le rendement productif, elle ne va certainement pas mettre en péril à elle seule la rentabilité de l’installation photovoltaïque.
Pour la configurer au mieux en fonction des possibilités techniques offertes par votre toiture, faites appel à un spécialiste : il est le seul habilité à vous proposer la mise en œuvre la plus adaptée et, surtout, la plus rentable. Dans la plupart des cas, il n’est pas conseillé de refaire sa toiture. Le coût des travaux serait trop élevé par rapport aux gains espérés. S’il ne s’avérait pas possible d’installer des panneaux solaires sur votre toit, vous pouvez tout aussi bien envisager une pose au sol, sur une véranda, ou sur un abri qui bénéficierait d’une exposition plus avantageuse.
Installer des panneaux solaires dans une région peu ensoleillée
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, une installation photovoltaïque fonctionne même lorsque les nuages voilent le soleil.
S’ils sont estompés par la couche nuageuse, les rayons solaires continuent pourtant d’être diffusés - dans une moindre mesure - et captés par les panneaux. Dans certains cas, la mise en œuvre d’une installation solaire peut demeurer rentable, même dans une région bénéficiant d’un faible taux d’ensoleillement annuel. Tout dépendra de vos besoins en termes de production d’énergie. Pour vous en assurer, faites réaliser une expertise par un installateur agréé.
Quelle est la différence entre inclinaison, orientation et latitude ?
Si vous vous intéressez de près à la mise en œuvre de panneaux solaires sur votre toiture, vous vous êtes probablement aperçu que plusieurs termes reviennent souvent. La question de l’inclinaison des panneaux solaires est ainsi souvent associée à des notions comme l’orientation et la latitude.
L’inclinaison
Nous venons de le voir, l’inclinaison concerne le degré que devront observer vos futurs panneaux photovoltaïques par rapport à l’horizontale afin de recevoir le maximum de rayons solaires.
En effet, plus les capteurs de votre installation seront ensoleillés, plus la production des panneaux sera importante. Cependant, si une inclinaison avoisinant les 30° est recommandée, elle ne constitue pas une condition suspensive pour mener à bien votre projet.
N’hésitez pas à demander l’aide d’un professionnel spécialisé dans l’énergie solaire pour savoir dans quelles conditions la mise en place de panneaux est envisageable sur votre toit.
L’orientation
L’orientation de vos panneaux solaires, c’est-à-dire l’angle qu’ils formeront avec l’axe nord-sud, représente également un paramètre fondamental.
Pour définir le ou les pentes de votre toiture qui seront les plus adaptées à l’installation de panneaux photovoltaïques, il faut tout simplement vous baser sur la trajectoire du soleil.
En France, le sud reste la parfaite orientation pour des panneaux solaires, car c’est cette orientation qui permettra la captation d’un maximum de luminosité. Dans certains cas, une orientation sud-est ou sud-ouest peut être envisagée. Ce qu’il faut avant tout, c’est veiller à ce qu’aucune ombre portée ne vienne altérer le processus de production d’énergie au cours de la journée.
À ce titre, il est parfois nécessaire de procéder à la taille d’un ou de plusieurs arbres.
La latitude
Connaître la latitude de son lieu d’habitation est un paramètre essentiel lorsqu’on prévoit d’installer des panneaux photovoltaïques.
On entend par latitude la valeur mesurée par rapport à la distance séparant un point géographique de l’équateur. Selon votre situation géographique en France, le rendement de vos panneaux solaires va différer. L’angle idéal d’inclinaison variera selon que les panneaux solaires seront installés par exemple dans les Alpes-Maritimes ou en Bretagne.
Ce critère est surtout utilisé pour les installations en site isolé ou en autoconsommation, qui nécessitent un rendement important pendant les mois les moins ensoleillés de l’année.
L’inclinaison idéale est alors calculée à partir de la formule suivante : latitude du lieu + 10°. Sur le territoire français, la latitude varie entre +41° et +51°. L’inclinaison optimale selon la latitude est donc comprise entre 50° et 60° dans le cas d’un système photovoltaïque en autoconsommation.
L’un de vos arbres projette son ombre sur votre toiture en plein milieu de la journée ? Pour ne pas avoir à le couper, vous pouvez utiliser des optimiseurs de puissance solaire. Placés derrière chaque panneau photovoltaïque, ces dispositifs permettent de maximiser leurs performances même en cas d’ombrages intempestifs
Comment calculer l’inclinaison de sa toiture ?
L’inclinaison de votre toiture désigne l’angle entre le sol et votre panneau solaire.
Un panneau placé à l’horizontale a une inclinaison de 0°. S’il est à la verticale, son inclinaison est de 90°.
Pour calculer la pente de votre toit en degré, il faut se souvenir de notions mathématiques apprises au lycée, notamment la fonction trigonométrique arc tangente, ou ATAN.
Pente en degré = 180 x ATAN (Hauteur/Largeur).
Si vous connaissez l’inclinaison de la pente en pourcentage (P %), alors vous pouvez la convertir en degré grâce à la formule suivante :
Pente en degré = ATAN (P %/100) x 180.
Pas de panique si vous n’avez pas révisé la trigonométrie depuis plusieurs années : il existe en effet de nombreux simulateurs en ligne. Ceux-ci exécutent très rapidement le calcul après avoir complété les informations relatives à votre toiture : hauteur et largeur.
Vous pouvez également demander à un professionnel de la calculer pour vous, et même de venir prendre les mesures directement chez vous. Cela reste la solution la plus sûre pour ne pas se tromper.
Le tracker solaire pour une orientation parfaite toute l’année
Le tracker, ou suiveur solaire, est un dispositif qui permet à un panneau solaire d’observer en permanence la bonne inclinaison face aux rayons du soleil. La mise en place de ce type d’équipement permet, entre autres, d’optimiser le rendement d’une installation photovoltaïque dont l’inclinaison et/ou l’orientation des panneaux solaires ne seraient pas idéales. À l’image d’un tournesol qui cherche le soleil, le tracker orientera les panneaux sur un ou deux axes, soit d’est en ouest et/ou de bas en haut.
Vous l’aurez compris, l’orientation et l’inclinaison sont deux notions intimement liées qui doivent nécessairement être prises en compte conjointement pour procéder à l’installation de vos panneaux solaires. Voici un tableau récapitulatif pour déterminer la productivité en pourcentage de votre installation en fonction de l’orientation et de l’inclinaison des panneaux solaires :
L’inclinaison la plus optimale pour votre installation solaire est de 30 à 35°. Cependant, si ce n’est pas possible pour vous, cela ne signifie pas que vous devez renoncer à votre projet. Votre rendement sera plus faible, mais peut tout de même convenir, en fonction de vos besoins. Demandez conseil auprès d’un professionnel du secteur afin d’établir une projection de la production que vous pouvez espérer grâce à vos panneaux solaires photovoltaïques.
Si vous devez choisir entre une toiture bien orientée qui n’a pas l’inclinaison parfaite et une toiture à 30° orientée nord, n’hésitez pas ! L’orientation est bien plus importante que l’inclinaison. En effet, celle-ci a un impact très important sur la production de vos panneaux solaires. L’inclinaison, elle, a un impact plus relatif.
L’installation de trackers n’est pas recommandée si vous souhaitez revendre votre surplus d’électricité. En effet, EDF Obligation d’achat (OA) rachète uniquement l’énergie électrique produite à partir de panneaux solaires intégrés à la toiture, ce qui n’est pas le cas pour les trackers qui, eux, sont installés au sol.
En fonction du type de capteur thermique présent au sein de votre installation, la meilleure inclinaison diffère légèrement. Pour un CESI :
- à plan vitré, elle est de 35° ;
- à capteur à tube sous vide, elle est de 40° ;
- à capter à tube, elle est de 45°.
Pour un SSC :
- à capteur à plan vitré ou capteur à tube sous vide, elle est de 30° ;
- à capteur à tube, elle est de 45°.