Le poids des panneaux solaires est un facteur important à considérer lorsqu’il s’agit de réaliser une installation photovoltaïque sur toiture. En effet, l’ensemble des panneaux exerce une contrainte sur le toit. La charge totale doit être bien calibrée pour préserver la solidité de la structure, tout en s’assurant de bien fixer les panneaux. Quel est le poids moyen d’un panneau solaire au m2 ? Comment gérer le poids de son installation ?
Le poids des panneaux solaires est un critère non négligeable à considérer lors de l’installation d’une centrale solaire.
Plusieurs points sont à prendre en compte dans cette perspective.
Connaître le poids des panneaux solaires est essentiel avant de procéder à l’installation d’une centrale photovoltaïque. C’est une étape cruciale pour garantir la solidité de la toiture d’accueil et celle de l’installation.
Le poids moyen d’un panneau solaire est compris entre 12 et 18 kg au m2, mais il varie en fonction du type de panneau.
Le panneau solaire thermique capte la chaleur du rayonnement solaire pour la transférer à un liquide caloporteur circulant dans des tubes. Ce liquide va ensuite chauffer l’intérieur d’un logement à travers le circuit de chauffage hydraulique. Il peut aussi être utilisé pour chauffer l’air qui est ensuite insufflé à l’intérieur de l’habitation via un ventilo-convecteur.
Outre le chauffage, le panneau thermique peut également compléter un ballon thermodynamique pour la production d’eau chaude sanitaire.
Du fait de ses caractéristiques, le panneau solaire thermique pèse plus lourd par rapport au panneau photovoltaïque. Son poids moyen est compris entre 35 et 40 kg pour une surface d’environ 2 m2, ce qui donne un poids de 20 kg au m2. Cependant, une installation solaire thermique ne comporte généralement qu’un seul panneau.
Le panneau photovoltaïque sert à la production d’électricité solaire. Il est composé de cellules photovoltaïques qui transforment la lumière du soleil en courant électrique continu. Ce courant est converti en courant alternatif par un onduleur solaire ou un micro-onduleur. L’électricité produite est ainsi consommée localement et le surplus d’énergie peut être injecté au réseau afin d’être revendu.
Le poids moyen d’un panneau solaire photovoltaïque est compris entre 12 et 18 kg pour une surface d’environ 1,7 m2, ce qui donne un poids de 6 à 9 kg par m2. À cela, il faut ajouter le poids des équipements de pose.
Pour connaître le poids total d’une installation photovoltaïque, il faut calculer le poids des panneaux à installer et celui de l’ensemble des supports de fixation. En ce qui concerne la charge totale des panneaux, elle s’obtient en multipliant le nombre de panneaux à installer par le poids de chaque panneau.
Par exemple, pour une installation de 3 kWc (kilowatt-crête), il faut 8 panneaux standards de 375 W de 1,7 m2 de 18 kg chacun. Leur poids total est donc : 8 x 18 kg = 144 kg
Il suffit ensuite de calculer le poids total des fixations (pour le cas d’une installation en surimposition) : 8 x 3 kg = 24 kg
La charge totale des composants de cette installation photovoltaïque s’élève donc à : 144 + 24 = 168 kg
À savoir : pour rappel, la pose en intégration au bâti (IAB) ajoute environ 10 kg/m2 supplémentaire au poids des panneaux photovoltaïques. Le poids total de l’installation en IAB s’élève alors à 224 kg [144 + (8 x 10)].
Le poids des panneaux solaires photovoltaïques peut être influencé par plusieurs facteurs.
Le poids des panneaux photovoltaïques varie d’un produit à l’autre et d’une marque à l’autre, notamment en raison de la technologie employée.
On trouve ainsi deux principaux types de panneaux solaires photovoltaïques.
Les panneaux bi-verre sont composés de deux couches de verre trempé entre lesquelles se trouvent les cellules photovoltaïques. Ils pèsent donc plus lourd, avec un poids d’environ 25 kg par panneau.
Les panneaux verre-film, les plus courants, sont composés d’un verre protecteur sur la face avant, et d’un film en plastique à l’arrière. Leur poids est moindre par rapport aux panneaux bi-verre, puisqu’ils pèsent en moyenne 18 kg par panneau.
Le type de pose fait varier le poids des panneaux solaires photovoltaïques.
L’installation en surimposition sur toit incliné nécessite des équipements de pose tels que les rails et les supports de fixation. Pour rappel, leur poids est d’environ 3 kg par panneau.
La pose en intégration au bâti requiert, quant à elle, des accessoires et équipements encore plus lourds, avec un poids supplémentaire de 10 kg par panneau.
Ainsi, les panneaux photovoltaïques installés sur toit plat sont les plus lourds. En effet, ils sont fixés sur un support lesté.
Les équipements de fixation font également varier le poids total d’une installation photovoltaïque. Leur poids varie en fonction du type de pose. L’intégration au bâti nécessite notamment des dispositifs d’étanchéité. En ce qui concerne l’installation sur toit plat, le poids du bac de lestage est à ajouter à celui des supports de fixation.
En surimposition, les équipements de pose totalisent environ 3 kg de poids supplémentaire par panneau, soit 1,5 kg/m2. Pour une intégration au bâti, en revanche, la charge supplémentaire liée aux accessoires de pose s’élève à 10 kg/m2 environ.
Dans le cas d’une installation sur toit plat, ce qui est assez rare, le poids du lestage est compris entre 40 et 60 kg/m2.
Avant d’installer des panneaux solaires photovoltaïques, il faut s’assurer que la toiture peut supporter la charge totale représentée par l’installation.
Voici quelques recommandations pour vérifier la solidité du toit.
Une installation photovoltaïque est prévue pour fonctionner pendant 30 ans, voire plus. Il est donc essentiel que la toiture d’accueil puisse résister au poids total de l’installation pendant cette période. Avant de procéder à l’installation, une vérification de l’état de la charpente et des revêtements de toiture par un professionnel est vivement conseillée.
En règle générale, un installateur photovoltaïque se charge de cette étape lors d’une étude de faisabilité. Elle est indispensable pour la sécurité de la toiture et la fiabilité de l’installation photovoltaïque.
Chaque type de toiture a aussi sa propre résistance au poids. Ainsi, l’installateur prend également en compte le type de revêtement de la toiture correspondante pour évaluer cette résistance au poids.
Voici un tableau pour connaître le poids que peut supporter chaque type de revêtement.
| Type de revêtement | Charge supportée / m2 |
|---|---|
| Tuile en terre cuite | 70 kg |
| Tuile mécanique | 40 kg |
| Ardoise naturelle | 20 à 25 kg |
| Ardoise fibrociment | 20 kg |
| Tôle fibrociment | 20 kg |
| Bac acier | 7 à 20 kg |
| Tôle ondulée | 6 kg |
Si le poids de l’installation photovoltaïque est excessif, cela peut endommager la structure de la charpente et du toit.
Voici quelques conséquences à craindre dans cette situation.
Un poids trop léger des panneaux n’est pas non plus conseillé pour une installation solaire. Cela explique pourquoi il convient de bien dimensionner les panneaux photovoltaïques avant de les installer.
Voici les risques associés au poids trop légers des panneaux.
Si la toiture n’est pas assez solide pour supporter le poids de l’installation, des alternatives possibles.
Voici quelques exemples :
À noter : encore peu répandues, les tuiles solaires ont l’avantage d’être esthétiques. Cependant, elles coûtent plus cher que les panneaux photovoltaïques et leur installation nécessite des travaux conséquents.
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