Le coût de l’électricité traditionnel et le souci de la préservation de l’environnement poussent les propriétaires de maison à se tourner vers l’énergie solaire. C’est une énergie verte et sa production nécessite l’installation d’un système solaire. Pour réussir l’installation du système, il faut bien le dimensionner. Pour y arriver, il y a différentes étapes que vous devez suivre.
Le panneau solaire : définition, fonctionnement, dimensions standards, avantages
Définition
Un panneau solaire est un dispositif plat ayant une superficie d’environ 1m2 . Il est installé sur le toit ou tout endroit adapté pour son exposition au soleil. Le panneau solaire récupère l’énergie du rayonnement solaire et la transforme en chaleur pour :
- Le chauffage de l’eau sanitaire par le biais des capteurs thermiques ;
- La production de l’électricité grâce à des cellules photovoltaïques
Il existe des panneaux solaires hybrides qui combinent les deux fonctions (thermique et photovoltaïque). Les panneaux photovoltaïques captent l’énergie du rayonnement du soleil pour la transformer en électricité ou en chaleur.
Fonctionnement
Le panneau solaire thermique capte les rayons du soleil et réchauffe un fluide caloporteur placé sous les panneaux. Ce fluide chaud est acheminé vers le ballon de stockage dans lequel il assure le réchauffage de l’eau chaude sanitaire utilisée dans les robinets, lavabos, douches.
Le panneau photovoltaïque produit de l’électricité, grâce à des matériaux dits « semi-conducteurs » lorsqu’ils sont éclairés par le soleil. Il transforme l’énergie solaire en un courant continu. Le courant continu est transformé en courant alternatif par le biais d’un onduleur pour :
- L’autoconsommation : l’énergie électrique produite est consommée dans la maison ;
- La revente : l’électricité produite est réinjectée dans le réseau électrique
Les dimensions standards
La plupart des panneaux solaires standards mesurent 1,7 m de hauteur et 1 m de largeur. La surface totale est de 1,7 m² en moyenne. Il y a des modèles de panneaux plus grands. Leur surface ne dépasse pas 2 m². Il existe sur le marché des panneaux plus petits. Ces modèles coûtent plus cher.
Avantage de l’installation
L’installation des panneaux solaires offre plusieurs avantages :
- Réalisation des économies : l’énergie du soleil est gratuite et infinie. Vous êtes en mesure de faire des économies jusqu’à 40 % sur votre facture d’électricité si vous utilisez l’énergie solaire produite ;
- Valorisation de votre logement : l’installation de panneau solaire dans une maison augmente sa valeur lors des futures reventes ;
- Sauvegarde de l’environnement : l’énergie solaire est une énergie propre et sa production respecte l’environnement ;
- Augmentation de votre revenu : si vous optez pour une autoconsommation avec revente du surplus, vous allez gagner de l’argent.
Les étapes pour déterminer la dimension idéale des panneaux solaires
Estimation de la consommation annuelle
L’évaluation de votre consommation énergétique annuelle est une étape primordiale avant le dimensionnement de l’installation solaire. Pour effectuer l’évaluation, consultez vos factures d’électricité des 12 derniers mois. Elles vous permettront d’avoir une idée réelle sur votre consommation annuelle.
Au cas où vous avez changé votre mode de vie, la consommation est susceptible d’augmenter. Si votre nouvelle maison est plus grande ou si le nombre de personnes qui y vivent a augmenté, votre consommation est susceptible d’augmenter.
Il y a une autre méthode d’évaluation qui est complexe. Elle consiste à effectuer la somme de la consommation de l’ensemble des appareils électriques, en fonction du temps d’utilisation de chacun d’entre eux.
En France, la consommation énergétique moyenne des ménages est d’environ 4 500 kWh par an. En absence de facture de référence, exploitez ce chiffre.
Estimation de la dimension de l’installation
Une installation solaire de 1 kWc produit en moyenne entre 900 kWh et 1200 kWh par an. Cette valeur varie en fonction des facteurs, tels que la position géographique, l’orientation ou l’inclinaison des panneaux solaires photovoltaïques.
En considérant qu’une installation de 1 kWc produit approximativement 1 000 kWh par an, il faut 4 à 5 kWc en moyenne pour un foyer qui consomme 4 500 kWh par an.
Il faut 13 à 16 panneaux solaires ayant, chacun, une puissance de 300 watts-crête, pour combler les besoins énergétique d’un foyer moyen. Ces chiffres sont des estimations, basés sur des moyennes observées. Ils sont susceptibles de varier d’un foyer à l’autre, il faut faire le calcul en fonction de votre situation.Nous vous recommandons de faire appel à un professionnel qualifié pour vous aider dans cette estimation.
Le tableau ci-dessous présente le nombre de panneaux nécessaires pour une installation d’une puissance de 4 à 5 kWc :
| Puissance du panneau (W) | Nombre de panneaux nécessaires | Surface de toit utilisée (m²) | Puissance totale de l’installation (kWc) |
| 150 | 27 à 33 | 46 à 56 | 4,05 à 4,95 |
| 300 | 13 à 16 | 22 à 27 | 3,9 à 4,8 |
| 400 | 10 à 12 | 17 à 20 | 4 à 4,8 |
| 500 | 8 à 10 | 13,6 à 17 | 4 à 5 |
Vérification de la surface disponible sur le toit
Vous devez vérifier l’espace disponible sur votre toit pour accueillir despanneaux solaires. Pour une bonne installation, il faut installer les panneaux sur un pan orienté vers le sud, et incliné de 30° à 35°. Au cas où votre toit est plat, mettez en place un système pour les incliner. En absence d’inclinaison, le rendement de l’installation est faible, parce que les panneaux ne capteront pas suffisamment de rayons du soleil.
Procédez au calcul de la surface totale de votre toiture. Vérifiez qu’aucun élément ne projette de l’ombre sur la toiture. Au cas où il y a de l’ombre sur le toit, déduisez cette surface ombragée du calcul. Installez des panneaux à l’ombre n’est pas recommandé. Prévoyez des marges d’au moins 20 cm de part et d’autre des panneaux, de chaque côté, ainsi qu’en haut et en bas.
Les conseils à suivre si la surface de toit est insuffisante
Au cas où vous souhaitez produire l’intégralité de vos besoins en électricité malgré le fait que votre toit ne soit pas assez grand, considérez les astuces ci-après :
- Mettez en place un carport solaire ou installez des panneaux sur un abri de jardin ;
- Installez une pergola solaire au-dessus d’une terrasse ;
- Procédez à l’installation des panneaux au sol. Pour le faire, il faut disposer d’une surface de terrain importante dans le but d’éviter de l’ombre sur les panneaux.
Vous avez aussi la possibilité d’installer des panneaux composés de cellules photovoltaïques plus puissantes. Ces panneaux produisent plus d’électricité pour une même surface. Cette installation entraîne des coûts beaucoup plus importants, ce qui nuit à votre rentabilité.
Le dimensionnement de l’installation photovoltaïque est important avant toute installation. Il vous aide à avoir les données concrètes et permet à la fin de l’installation de produire autant d’électricité qu’on le souhaite.
La différence entre la dimension d’un panneau solaire et le dimensionnement du panneau solaire
Les termes dimension des panneaux et dimensionnement des panneaux se ressemblent, mais sont différents. La dimension du panneau solaire désigne sa taille et son poids, exprimés respectivement en m² et en kg.
Le dimensionnement des panneaux photovoltaïques désigne les caractéristiques fonctionnelles nécessaires pour que votre installation remplisse convenablement son rôle. Le dimensionnement des panneaux photovoltaïques renseigne sur le nombre de modules nécessaires pour couvrir vos besoins électriques.
Il tient compte de 6 facteurs :
- Consommation électrique annuelle de la maison ;
- Habitudes de consommation énergétique ;
- Surface estimée en m² d’ensoleillement disponible (toits, façades, sols) ;
- Inclinaison des panneaux solaires photovoltaïques ;
- Puissance crête totale de tous les panneaux à installer ;
- Optimisation de l’installation.