Comment l’orientation de vos panneaux solaires impactent leur rendement et leur puissance ?
Vous avez hâte de faire installer des panneaux solaires afin de diminuer votre facture énergétique ? Pourtant, sans une orientation adéquate des cellules photovoltaïques, l’énergie solaire n’assure pas la production électrique attendue. Le problème est le même avec des panneaux solaires thermiques mal orientés : il est difficile de mettre à profit le coût des travaux engendré. Ainsi, il vaut mieux prendre le temps d’étudier une solution rentable à partir de critères précis à respecter pour bénéficier d’une orientation optimale. Voici comment l’orientation des panneaux solaires peut suffire à couvrir tous vos besoins énergétiques sur l’année entière.
Comprendre l’importance de l’orientation des panneaux solaires
Pour produire une énergie maximale ou restituer suffisamment de chaleur, les panneaux doivent capter les rayons du soleil lorsque celui-ci atteint son zénith. Cependant, avec la mauvaise saison et l’augmentation des besoins énergétiques associée, l’angle formé par les panneaux solaires avec l’axe Nord/Sud ne convient plus. Il faut alors privilégier une meilleure orientation pour des panneaux rentables. Une exposition prolongée compense l’éloignement du soleil en hiver. Mais cette option doit aussi inclure l’inclinaison des capteurs solaires pour profiter pleinement de l’énergie naturelle.
L’influence de l’inclinaison des panneaux solaires sur leur rendement
Les capteurs des panneaux fonctionnent à plein régime si les rayons arrivent dessus avec un angle de 90°. L’inclinaison de l’installation vise ainsi à concentrer le flux lumineux vers les cellules solaires. Elle doit tenir compte de la latitude car le soleil ne diffuse pas la même énergie sur l’ensemble du globe terrestre. Cependant, pour l’aménagement de la toiture, l’angle d’inclinaison est calculé par rapport au sol. Il est ensuite ajusté à partir de la pente de la toiture. Un compromis est également nécessaire selon le versant d’exposition. L’orientation idéale dépend à la fois de l’inclinaison des panneaux solaires et de leur position par rapport aux points cardinaux.
Comment orienter idéalement vos panneaux solaires pour un rendement optimal ?
Vous l’aurez compris : l’orientation idéale dépend de l’inclinaison possible sur le terrain et non de l’angle le plus efficace en théorie. Ainsi, plusieurs options peuvent être envisagées. Les meilleures orientations se mesurent à leurs performances énergétiques. Certaines présentent plus d’intérêts que d’autres selon la configuration de votre propriété. Voici un petit tour d’horizon pour mieux comprendre.
L’orientation vers le sud : la meilleure option ?
Une orientation plein Sud permet d’atteindre une puissance optimale en été. L’après-midi permet d’emmagasiner beaucoup d’énergie du simple fait que l’astre solaire atteint son zénith. Tout au long de l’année, le versant Sud garantit les heures d’ensoleillement les plus fortes. Mais en hiver, lorsque le soleil est bas dans le ciel, les rayons n’arrivent pas avec un angle perpendiculaire sur les capteurs. Durant la saison froide, la production reste donc souvent inférieure à la consommation, même si elle assume une certaine rentabilité par rapport à une exposition Nord.
Pourquoi éviter une orientation vers le nord ?
Le soleil se lève à l’Est et se couche à l’Ouest en passant par le Sud. La course du soleil laisse continuellement le Nord à l’ombre. Une orientation vers ce point cardinal ne permet pas aux panneaux solaires photovoltaïques de se recharger au cours de la journée. Même si sous les latitudes tempérées les ondes lumineuses se propagent tout azimut, une installation solaire sur le versant Nord ne constitue aucune plus-value.
L’orientation vers l’est ou l’ouest : une alternative viable ?
Des panneaux orientés vers l’Est reçoivent les premiers rayons du soleil. Mais pour obtenir une puissance minimale, il vaut mieux une orientation Sud-Est. Il est plus intéressant d’installer vos panneaux à l’Ouest pour capter la lumière jusqu’au coucher du soleil lorsque la consommation devient plus importante. Avec une exposition Sud-Ouest, le rendement ne diminue que de 5 %. L’idéal serait de suivre le soleil toute la journée.
Les panneaux solaires orientables : une solution à privilégier ?
Il existe des panneaux suiveurs photovoltaïques. Équipés d’un détecteur de luminosité et d’un système motorisé, ils se positionnent dans la direction de l’astre pour gagner en productivité. L’énergie restituée instantanément est ainsi boostée à chaque heure de la journée. Les batteries ne s’épuisent pas grâce à une production continue. Avec un modèle à deux axes, le tracker solaire adapte son orientation selon les heures et les saisons. Il combine l’orientation et l’inclinaison pour un résultat optimisé.
Le calcul de l’inclinaison idéale en fonction de la saison
Le rayonnement solaire varie selon les saisons. Les variations impliquent une inclinaison différente des panneaux en fonction de la hauteur du soleil dans le ciel pour entretenir une puissance électrique optimale. La rentabilité de l’installation photovoltaïque dépend du calcul de l’angle. Il est donc important de préciser la bonne inclinaison pour une période donnée.
Inclinaison optimale en hiver : comment la déterminer ?
Le soleil reste proche de l’horizon à la saison froide. Mais un panneau à la verticale ne résout pas le problème de la baisse de production d’électricité qui en découle, sauf dans les régions enneigées sur une longue période. Pour capter un maximum de lumière en hiver, il faut ajouter 10° à la latitude du domicile.
Adapter l’inclinaison des panneaux solaires en été
À la belle saison, vient se poser le problème de l’ombre. Elle impacte la production photovoltaïque. Une seule cellule ombragée du panneau solaire peut nuire à l’ensemble du montage en série. Lorsque le soleil est plus haut dans le ciel, un immeuble voisin, un lampadaire ou la cheminée suffit à provoquer une surchauffe du système si l’angle n’est pas ajusté.
Particularités de l’orientation des panneaux solaires en France
Sous une latitude tempérée comme en France, la pente des toitures répond majoritairement aux critères de rentabilité des panneaux solaires. La plupart des toits forment un angle de 35°, ce qui correspond à la meilleure inclinaison pour générer de l’électricité verte ou une chaleur durable. Mais le taux d’ensoleillement varie entre le Nord et le Sud de la France. De même, la consommation énergétique change d’une région à l’autre en raison des conditions climatiques locales.
Installation de panneaux solaires sur le toit : quels critères à respecter ?
Pour respecter l’orientation comme l’inclinaison les plus productives à chaque saison et à chaque moment de la journée, il est indispensable de trouver le bon compromis. Il s’agit souvent de faire une moyenne par rapport aux besoins quotidiens en énergie. Voici les critères pris en compte lors de l’installation de panneaux solaires :
- la puissance nécessaire
- la consommation annuelle
- l’orientation et la configuration du toit
- l’ombre portée sur les panneaux
Choisir la bonne orientation pour une installation sur toit plat
Avec un toit plat, vous avez l’avantage d’éviter tout problème d’ombre. Des panneaux à l’horizontale captent la lumière qui arrive de toutes les directions. En revanche, les rayons solaires ne touchent les toits plats avec un angle droit qu’au zénith en été. Il est donc nécessaire d’installer une structure modulable pour obtenir une pente avec un angle idéal d’environ 30 à 35°.
Quelle est la meilleure orientation pour des panneaux solaires ?
La solution la plus avantageuse reste celle qui répond à vos habitudes de consommation. Pour accumuler suffisamment de puissance et consommer votre propre électricité aux heures pleines, vous devez opter pour un modèle orientable ou une installation à l’Ouest. Le choix d’une batterie de stockage peut aussi changer la donne. Tout dépend de votre budget et de vos objectifs de production. Un spécialiste peut vous conseiller pour optimiser votre projet.
Où et comment placer un panneau solaire selon l’orientation et l’inclinaison ?
Il est possible d’adapter les critères de performance énergétique à votre configuration avec l’aide d’un professionnel. Une structure modulable garantit le bon angle, un modèle orientable assure l’autoconsommation du foyer. Si la toiture n’est pas compatible avec un bon rendement, vous pouvez éventuellement choisir une installation au sol. En cas d’ombrage inéluctable, l’ajout de diodes évite l’usure prématurée des cellules photovoltaïques grâce à un système de blocage et de dérivation. Faire appel à des professionnels permet de choisir les meilleures options pour rentabiliser l’énergie naturelle. L’expertise d’un professionnel promet ainsi un rapide retour sur investissement.