L’énergie solaire est une énergie propre, inépuisable et gratuite. C’est pour cette raison que de plus en plus de Français se laissent tenter par l’installation de panneaux photovoltaïques. D’ailleurs, ils permettent de réduire vos factures d’électricité en réalisant des économies énergétiques importantes. Afin de réussir son projet d’installation de panneaux photovoltaïques, plusieurs éléments sont à considérer. En effet, il est important de respecter une certaine orientation et inclinaison afin d’obtenir le meilleur ensoleillement et atteindre une efficacité maximale.
Lors de l’installation de panneaux photovoltaïques, plusieurs paramètres sont à prendre en compte pour optimiser le rendement du système.
Il existe 3 principaux types de panneaux photovoltaïques qui se distinguent par le type de cellules qui les composent. Toutes les cellules se constituent généralement de silicium (sous forme de cristaux), issus de différents procédés de fabrication leur conférant des caractéristiques très distinctes, notamment en termes de rendement.
Les panneaux solaires cristallins se composent de cellules photovoltaïques en cristal de silicium pur. Pour rappel, le silicium est l’élément chimique le plus abondant sur Terre après l’oxygène, mais ne peut être trouvé à l’état pur. C’est un matériau semi-conducteur qu’on retrouve dans le sable ou dans certains types de quartz et qui est travaillé selon un processus bien précis.
Par ailleurs, il est utile de souligner que plus le silicium est pur, plus la capacité semi-conductrice est grande.
Le silicium monocristallin se constitue d’un seul et même cristal de silicium, car fabriqué à partir d’un lingot que l’on étire. L’ensemble des cristaux du panneau sont orientés dans la même direction.
C’est pourquoi les panneaux monocristallins sont d’une couleur bleu foncé homogène, voire noire.
Voici les caractéristiques essentielles des panneaux photovoltaïques monocristallins :
Le silicium polycristallin se compose de plusieurs cristaux de silicium. La multitude de cristaux se forme pendant le refroidissement du silicium dans la lingotière. Afin de fabriquer du silicium polycristallin, on utilise les résidus de silicium monocristallin. Les panneaux polycristallins ont donc un aspect bleu foncé non uniforme.
Les caractéristiques des panneaux photovoltaïques polycristallins :
Les panneaux photovoltaïques amorphes sont très fins et très souples. Ils sont donc très flexibles et peuvent être installés sur plusieurs types de supports, peu importe la forme architecturale de la structure. En plus, ces panneaux ont la capacité de mieux capter la lumière et de fonctionner même par temps nuageux et sous lumière artificielle.
Même si ce type de panneau coûte moins cher que les panneaux photovoltaïques monocristallins et polycristallins, il faut rappeler qu’il n’a pas subi de cristallisation. Les atomes sont donc désorganisés, ce qui joue directement sur le rendement. En conséquence, le rendement des panneaux photovoltaïques amorphes est très faible et sa performance diminue avec le temps.
Les caractéristiques des panneaux photovoltaïques amorphes :
Le terme d’installation de panneaux solaires est assez large. Il existe plusieurs types de pose dont les fonctions sont différentes. Tout dépend alors de ses objectifs économiques, écologiques et énergétiques.
Avec une installation en intégration au bâti (IAB), pas besoin de toiles sous les panneaux photovoltaïques. Ce système photovoltaïque se place directement dans le toit et remplace une partie de l’élément de couverture en assurant une étanchéité. On privilégie l’IAB pour la vente de la totalité de l’énergie produite.
A l’inverse de l’installation en intégration au bâti, l’intégration simplifiée au bâti (ISB) n’assure pas l’étanchéité. Les panneaux photovoltaïques s’installent au-dessus de la toiture. Ici, les panneaux se fixent sur une toiture existante et on parle alors de surimposition. C’est une configuration plus sûre puisque les panneaux photovoltaïques sont mieux aérés. Par conséquent, on obtient une meilleure température de fonctionnement et donc une meilleure production photovoltaïque.
Les systèmes non intégrés sont toutes les configurations qui ne sont ni des IAB, ni des ISB, quand les caractéristiques du terrain ne permettent pas l’installation des systèmes intégrés. En outre, on ne parle pas de notion d’étanchéité, puisque les panneaux n’enveloppent pas la toiture.
Il existe trois sous types d’installations non-intégrées au bâti.
L’ancrage des panneaux solaires se fait sur toiture plate, optant pour une inclinaison esthétique, pour se voir le moins possible. Afin de résister au vent, l’installateur devra fixer sur des éléments porteurs à la membrane d’étanchéité le système photovoltaïque.
Cette installation choisit la meilleure orientation et inclinaison, soit 35° avec orientation plein sud. De ce fait, l’électricité produite ne permet pas un rachat. Dans ce sens, l’installation au sol est uniquement possible avec l’autoconsommation sans revente de surplus. D’ailleurs, cette configuration est de plus en plus rare à installer, due au risque de dégradation et de vol.
Si l’orientation n’est pas optimale ou si la toiture est trop petite, l’installation en façade constitue le choix envisageable. Ceci se fait avec un ancrage de panneaux en deux points minimum, inclinée verticalement ou à 90°.
Il existe différentes manières d’améliorer la performance des panneaux photovoltaïques. Ces ajustements se font sur des domaines spécifiques du dispositif.
Avoir une installation optimale avec la meilleure inclinaison pour les panneaux solaires est désormais possible. Théoriquement, la meilleure inclinaison est de 30 à 35 degrés, de manière à ce que les capteurs soient perpendiculaires aux rayons solaires. Quelle est l’origine de cette notion ? En effet, le soleil est en mouvement à longueur de journée et donc, un rayonnement perpendiculaire ne peut être optimisé chaque journée. Cette inclinaison même, est un critère essentiel, voire indispensable pour maximiser la production d’électricité solaire.
Pratiquement, les nouvelles technologies permettent de capter au maximum la lumière émise par le soleil, et donc l’inclinaison du panneau épouse l’inclinaison de la toiture.
Théoriquement, le soleil se lève à l’Est et se couche à l’Ouest. Il est donc judicieux d’orienter ses panneaux au Sud afin de capter le maximum de lumière au cours d’une même journée. Le recours à un expert en panneaux solaires est requis pour trouver cette orientation.
Dans la pratique, l’orientation du panneau se définie par l’orientation de la toiture.
Pour une installation optimale des panneaux photovoltaïques, nos experts renseignent les caractéristiques de votre toiture, et valident votre projet d’installation.
Pour calculer le rendement de votre installation, une équation simple existe :
Rendement = Puissance électrique produite / Puissance solaire reçue
En ce qui concerne la détermination de la puissance, il existe une autre formule pour la trouver. En général, c’est au professionnel installateur qui s’occupe de ce calcul.
En France, les régions ne bénéficient pas du même ensoleillement. Les gens pensent alors que cela n’a aucun sens d’installer des panneaux photovoltaïques dans des zones où le soleil se fait rare. C’est pourtant FAUX !
En effet, les modules photovoltaïques peuvent générer de l’électricité, même lorsque le rayonnement solaire est faible. Il faut savoir que ces installations fonctionnent grâce au rayonnement du soleil, plus précisément des photons, et non grâce à sa chaleur. Par conséquent, les panneaux solaires peuvent continuer à rester opérationnels toute l’année, et non seulement en été. La production se réduit en hiver en raison de l’ensoleillement faible, mais ils génèrent toujours de l’électricité.
La seule différence pour l’ensoleillement des différentes régions est l’économie que vous pouvez réaliser sur votre facture annuelle. Plus il y a de soleil, plus les économies sont importantes.
L’installation de panneaux solaires peut être rentable, même dans des régions moins ensoleillées comme le nord de la France. Contrairement à la croyance populaire, le solaire n’est pas réservé aux zones très ensoleillées comme la PACA ou la Corse. En effet, une bonne orientation du toit et une zone peu ombragée permettent d’optimiser la production d’énergie. Les économies sur la facture d’électricité peuvent offrir un retour sur investissement généralement compris entre 5 et 10 ans.
De plus, divers dispositifs d’aides financières peuvent alléger le coût initial. En outre, la possibilité de revendre l’électricité excédentaire produite et l’augmentation potentielle de la valeur immobilière de la maison ajoutent encore à la rentabilité de l’investissement. Ainsi, avec une installation bien conçue et des conditions locales favorables, les panneaux solaires peuvent offrir des avantages économiques significatifs, même dans les régions moins ensoleillées.
Pour une production solaire maximale, il est généralement recommandé d’orienter les panneaux plein sud. Le problème est que le soleil tourne. Cela signifie qu’à un moment donné, les modules captent moins de lumière.
Le tracker solaire est un système sur lequel sont installés des panneaux solaires. Il permet d’augmenter la production d’électricité, et donc l’optimisation de la production photovoltaïque. Ce système permet aux panneaux d’être en mouvement, et de suivre la course du soleil. Par conséquent, le rayonnement solaire frappe toujours les panneaux à un angle optimal de 90°.
On estime que les installations posées sur un tracker solaire produisent 40% d’électricité en plus que les installations fixes.
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