Quelle inclinaison panneau solaire pour une production photovoltaïque optimale toute l’année ?

Quand on parle installation des panneaux solaires au sol ou sur un toit, on pense forcément à l’inclinaison du panneau solaire et l’orientation du module photovoltaïque. Pourquoi ? Pour qu’il puisse parfaitement capter la lumière naturelle et les rayons du soleil pour une production d’électricité verte optimale.

De l’importance de l’inclinaison du panneau solaire : pour un meilleur rendement photovoltaïque

En autoconsommation, l’inclinaison du panneau solaire et son orientation méritent une attention particulière. Que ce soit en une installation des panneaux solaires en toiture ou au sol, ces deux facteurs sont importants puisqu’ils vont permettre au module photovoltaïque de capter plus ou moins de rayons lumineux et par conséquent de produire plus d’énergie. Le soleil se déplaçant toute la journée et pendant les saisons, une inclinaison optimale du panneau solaire permet de suivre sa trajectoire pour obtenir un meilleur rendement. En outre, une inclinaison précise du panneau solaire et une excellente orientation du module permettent de mieux rentabiliser votre centrale photovoltaïque afin qu’elle puisse répondre à vos besoins énergétiques (autoconsommation électrique avec stockage ou revente du surplus).

Quel degré et quelle orientation photovoltaïque pour bien suivre la trajectoire du soleil ?

En théorie, l’inclinaison du panneau solaire grande puissance ou petite (24V ou 12V) correspond à l’angle qui permettra aux capteurs d’être positionnés de façon perpendiculaire par rapport aux rayons de soleil. Elle doit être approximativement égale à la latitude des lieux pour être optimale. L’orientation du panneau solaire quant à elle détermine la position géographique de la centrale photovoltaïque par rapport au soleil. Selon les experts, l’inclinaison optimale est de 30 à 35° par rapport à l’horizon.

1. En été, l’inclinaison du panneau solaire doit être entre 10 à 20°, car le soleil est plus haut pendant cette saison.
2. En hiver, l'inclinaison du panneau solaire devrait être entre 45 et 60°, car le soleil est plus bas dans le ciel.

En ce qui concerne l’orientation des panneaux photovoltaïques, une orientation plein sud est recommandé pour dans l’hémisphère nord. Les orientations sud-est ou sud-ouest sont également bonnes sous conditions, comme expliquées plus bas. Et si l’orientation nord n’est pas optimale, des solutions existent pour produire tout de même son électricité gratuite.

Des facteurs qui influent sur la configuration des panneaux solaires

Toutefois, ces mesures d’orientation et d’inclinaison panneau solaire ne sont pas figées. Car il existe d’autres facteurs qui influent la production d’électricité et le rendement comme la structure de la toiture, l’orientation de votre terrain par rapport au sol, les conditions locales (ombrage, météo, couverture nuageuse et neigeuse, etc.). Les ombrages sont des facteurs cruciaux à ne pas négliger pour mieux configurer l’installation de votre centrale photovoltaïque. Ils affectent grandement le rendement de votre système d’autoconsommation électrique. Demandez conseil à votre expert photovoltaïque ASE ENERGY.

Plein sud pour une meilleure installation et plus d’électricité verte à stocker ou revendre ?

Une exposition plein sud (hémisphère nord) ou plein nord (hémisphère sud) est généralement privilégiée pour optimiser la production énergétique globale annuelle. Mais pourquoi choisir l'exposition plein sud ?

1. Rendement photovoltaïque maximal : dans l'hémisphère nord, les rayons du soleil atteignent leur intensité maximale lorsqu'ils frappent les panneaux orientés plein sud. Cela garantit une production énergétique optimale sur toute la journée avec un pic entre 11h et 14h. De même, dans l'hémisphère sud, une orientation plein nord maximise la captation du rayonnement lumineux.
2. Production concentrée à midi : si l'objectif est de produire le maximum d'énergie possible avec le moins de panneaux ou de surface sur toit, cette configuration est la plus efficace. Elle maximise l'ensoleillement durant les heures où le soleil est haut dans le ciel.
3. Idéal pour la revente d’électricité : si vous avez un contrat de rachat d’électricité avec un fournisseur d’énergie, une orientation plein sud permet de maximiser la quantité totale de courant injecté dans le réseau, augmentant ainsi vos revenus.
4. Simplicité d’installation : avec une orientation uniforme, les structures porteuses, le câblage, et l’onduleur sont souvent plus simples à configurer et à optimiser.

Pour votre projet d’autoconsommation, c’est idéal si vos besoins énergétiques (comme le fonctionnement de climatiseurs, machines industrielles ou électroménager) sont principalement autour de midi, l’exposition plein sud garantit que votre production énergétique est alignée sur vos pics de consommation. Cela permet de réduire vos factures électriques en milieu de journée puisque les tarifs d’électricité du réseau sont souvent plus élevés à ce moment-là. Quand privilégier cette disposition ?

1. Optimisation de la production totale : si votre objectif principal est de produire le maximum d’électricité annuelle, sans tenir compte de la répartition sur la journée.
2. Petite surface disponible : lorsque vous avez une surface limitée pour installer vos modules, il est essentiel d’en maximiser le rendement.

Néanmoins vous devez être conscient que cette installation et inclinaison de panneau solaire a 2 inconvénients majeurs :

1. Pic concentré en milieu de journée : votre consommation est plus importante le matin ou le soir, une exposition plein sud peut générer un surplus inutile à midi et nécessite l’installation d’une batterie pour panneaux solaires pour stocker le surplus d’énergie.
2. Moins adaptée pour l’autoconsommation étalée : vous voulez que la production de courant électrique corresponde à une consommation constante sur 24 heures ? Cette orientation peut ne pas être la plus adaptée (dans ce cas, une configuration est-ouest serait meilleure).

Exposition est-ouest : bonne ou mauvaise solution ? Dans quels cas choisir le montage 2 sens ?

Installer ses panneaux solaires en exposition est-ouest peut être une bonne solution. Tout dépend de vos objectifs énergétiques. Pixabay©Michael_Pointner.

L'installation des panneaux solaires photovoltaïques dans les deux sens ou en configuration est-ouest, est une disposition qui est généralement utilisée pour maximiser la production énergétique tout au long de la journée (matin et après-midi) au lieu de concentrer le pic de production autour de midi. Cette inclinaison de panneau solaire 2 sens offre plusieurs avantages :

1. Production plus étalée dans la journée :
   a. Les plaques orientées vers l'est produisent davantage d'énergie le matin.
   b. Et les plaques orientées vers l'ouest produisent davantage en fin d'après-midi. Intéressant pour des utilisateurs qui consomment de l'électricité tout au long de la journée (personnes en télétravail, travail à domicile, usine ou entreprise ayant fait le choix du photovoltaïque).
2. Adapté aux installations sur toit plat : dans ce cas, cette inclinaison de panneau solaire est facile à mettre en place sans structures complexes.
3. Limitation des surcharges réseau : une production plus répartie peut éviter les pics qui surchargeraient votre installation domestique ou professionnelle ou le réseau électrique.
4. Rentabilité en autoconsommation : ce type de configuration peut améliorer l'autoconsommation, car il suit les besoins énergétiques d’un ménage ou d’une entreprise (qui ne consomment pas qu’à midi).

Mais cette inclinaison du panneau solaire en est-ouest présente également des inconvénients :

1. Rendement global réduit : comparé à une orientation plein sud, le rendement énergétique global annuel est légèrement inférieur, car aucun module n'est optimisé pour recevoir le maximum de rayonnement à midi.
2. Besoin de plus de surface : pour compenser la perte de rendement, il peut être nécessaire d’ajouter davantage de modules.
3. Effet d'ombrage potentiel : si les verres sont installés de manière trop rapprochée sur un toit plat, ils peuvent se faire de l'ombre mutuellement à certaines heures.

Mais alors pour qui est-ce intéressant ?

1. Les bâtiments commerciaux ou résidentiels (occupants d’immeuble / promoteurs immobiliers) avec une consommation étalée toute la journée.
2. Les personnes pour qui la demande d’électricité est forte en début et / ou en fin de journée (plutôt que durant le midi) et qui ne veulent pas d’une batterie de stockage.
3. Les projets visant une autoconsommation maximale plutôt qu’une production pour revente.

Que faire si ma maison a un toit une pente exposée plein nord pour produire de l’énergie verte ?

Si votre toit présente une pente orientée plein nord (dans l'hémisphère nord), ce n'est pas la situation idéale pour une installation photovoltaïque, car l'exposition au soleil est moindre. Cependant, il existe des solutions pour contourner ce problème et optimiser la production d’énergie solaire. Voici les options possibles :

1. Installer les panneaux photovoltaïques sur une autre surface (alternative au toit).
   a. Au sol / dans votre jardin. Si vous disposez d'un grand jardin, d’une surface en pente ou tout autre espace au sol non utilisé, vous pouvez opter pour une installation sur châssis au sol, orientés plein sud. Ces structures permettent de contrôler parfaitement l’inclinaison du panneau solaire et l’orientation des modules pour maximiser le rendement.
   b. Toitures annexes ou structures additionnelles. Si vous avez d'autres bâtiments (garage, abri, hangar, pergola), privilégiez ces surfaces : elles offrent une meilleure inclinaison pour le panneau solaire. Une pergola ou un abri voiture peuvent aussi accueillir des panneaux solaires photovoltaïques.
2. Surélever le panneau sur votre toit. Vous pouvez installer des structures inclinées sur votre toit orienté plein nord pour diriger les cellules photovoltaïques vers le sud. Cela compense l’inclinaison défavorable du panneau solaire. Mais l’installation peut être plus coûteuse en raison des supports spécifiques à acheter et monter. De plus, les structures inclinées sont sensibles aux vents, ce qui nécessite des fixations inclinables solides. Enfin, cela modifie considérablement l'apparence de votre toit.
3. Optimiser l’inclinaison du panneau solaire directement sur une pente orientée plein nord en allant jusqu’à 40-45° voire plus selon votre latitude pour capturer davantage de lumière directe. Cela limite les pertes énergétiques, bien que le rendement reste inférieur à une orientation plein sud.
4. Utiliser un système bifacial. Les panneaux solaires 2 faces captent la lumière des deux côtés (avant et arrière). Cela permet de capter le rayonnement indirect (réflexion sur le sol, la neige, ou les surfaces environnantes) pour augmenter la production, même avec une exposition sous-optimale. C’est une solution particulièrement intéressante dans les régions avec des surfaces très réfléchissantes (neige ou sols clairs).

Sauf dans le cas 1, il vous faudra accepter une légère perte de rendement. Car sachez qu'une pente orientée plein nord produit 30 à 50 % moins d’énergie par rapport à une exposition plein sud, selon votre latitude et l’inclinaison du panneau solaire.
Vous pouvez compenser cette perte en installant plus de panneaux solaires (si la surface le permet) pour augmenter la production totale de watts et kilowatts.

Tableau synthèse et récapitulatif selon vos objectifs énergétiques et inclinaisons de toit

Faire appel à des installateurs et user des technologies solaires comme le tracker

L’installation d’un support et d’un tracker permettent d’améliorer l’inclinaison du panneau solaire. Pixabay©atimedia.

La meilleure solution pour avoir une inclinaison de panneau solaire optimale est de faire appel à des installateurs professionnels pour réaliser votre la pose de vos panneaux photovoltaïques. Ils disposent des compétences nécessaires pour prendre les mesures et déterminer l’inclinaison parfaite. Ensuite, il existe également des solutions techniques qui contribuent à optimiser l’inclinaison du panneau solaire. Parmi elles, le support de fixation orientable, qui permet d’orienter et d’incliner le module en fonction de l’ensoleillement. Il y a aussi le tracker solaire, une structure capable d’accueillir 1 à plusieurs panneaux de verre et qui bougera automatiquement du matin au soir pour suivre la trajectoire du soleil et ainsi incliner les modules parfaitement toute la journée pour une production d’électricité optimale. Cet outil d’inclinaison de panneau photovoltaïque demande d’avoir de la place au sol et requiert une installation dans des zones peu ventées, car sa prise au vent est importante.

ASE ENERGY : tout l’équipement pour l’autoconsommation domestique et en site isolé

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