Inclinaison des panneaux solaires : quelle orientation optimale choisir ?
Publié le 2024-10-16 par Manon Auger
Les panneaux solaires représentent une solution d'énergie renouvelable, écologique et durable. Qu'ils soient installés sur une toiture ou au sol, ces modules photovoltaïques permettent de générer de l’électricité « gratuite » tout au long de l’année, que ce soit en été ou en hiver.
Opter pour l’énergie solaire chez soi ou sur son terrain constitue un excellent moyen de contribuer à la transition énergétique, mais cela nécessite des ajustements précis. Parmi les aspects essentiels à considérer figure l’angle d’inclinaison des panneaux solaires. En effet, la position et la trajectoire du soleil varient en fonction de la latitude et des saisons.
Alors, comment maximiser l’exposition à la lumière solaire afin de produire le plus d’électricité possible ? Dans cet article, nous explorerons la meilleure inclinaison et orientation pour optimiser l’efficacité des panneaux solaires.
Comprendre le fonctionnement des panneaux solaires
Un panneau solaire est constitué de silicium et de composants métalliques qui captent l’énergie solaire pour produire de l’électricité.
Les panneaux photovoltaïques, qui génèrent de l’électricité, peuvent être installés sur une toiture ou déployés au sol sous forme de centrale solaire. Leur fonctionnement repose sur l’effet photovoltaïque : lorsque les photons de la lumière solaire frappent la surface en silicium, ils déclenchent la création d'un courant continu. Ce courant est ensuite converti en courant alternatif via un onduleur, afin d’être utilisé dans les installations électriques domestiques. Pour en savoir plus, vous pouvez consulter notre article sur la chaîne énergétique d'un panneau solaire.
Pourquoi l'inclinaison des panneaux solaires est essentielle pour leur performance
L'inclinaison des panneaux solaires désigne l'angle formé par rapport à l'horizon, tandis que l'orientation indique la direction dans laquelle les panneaux sont tournés par rapport au sud. Ces deux éléments jouent un rôle crucial dans la performance des panneaux photovoltaïques, car ils influencent directement la quantité de lumière solaire captée, affectant ainsi la production d'électricité.
Maximiser l'exposition au soleil
Le soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest, ce qui influe directement sur la façon dont les panneaux solaires doivent être orientés. En matière d’architecture et de construction immobilière, la règle est simple : les maisons orientées au sud bénéficient de la meilleure exposition au soleil. Cela s'applique aussi aux panneaux solaires. Une orientation vers le sud est idéale car elle permet de capter le maximum d'ensoleillement tout au long de l’année.e.
Pour un rendement optimal, une orientation plein sud associée à une inclinaison de 30° est la configuration qui offre le plus haut taux de production d’électricité, atteignant jusqu'à 100% d’efficacité.
Optimiser la performance des panneaux solaires
Contrairement aux tournesols, les panneaux solaires ne suivent pas la trajectoire du soleil tout au long de la journée. À l’exception des trackers solaires, des dispositifs pivotants encore coûteux et rentables dans des cas de figures très précis, la plupart des panneaux sont fixes. Ainsi, il est crucial de bien choisir leur orientation afin de maximiser la quantité de lumière captée.
Pour éviter des pertes de production, l’orientation initiale des panneaux doit être déterminée en fonction de l’endroit où le soleil brille le plus longtemps dans la journée.
Diminuer les pertes d’énergie en hiver
En hiver, la baisse de luminosité entraîne naturellement une diminution du rendement des panneaux solaires. Toutefois, en ajustant l’inclinaison de vos panneaux, vous pouvez limiter ces pertes. Un réglage approprié permet de garantir une production d’électricité optimale même pendant les périodes de faible ensoleillement. On estime que pour bénéficier d'un ensoleillement idéal en hiver, l'inclinaison optimale est de 60°.
Augmenter la durée de vie des panneaux
Une orientation bien pensée des panneaux solaires ne contribue pas seulement à maximiser leur rendement, mais elle permet également d’en prolonger la durée de vie. En minimisant les contraintes mécaniques et en optimisant leur performance, vous garantissez à vos panneaux une efficacité durable, tout en réduisant les besoins d’entretien ou de remplacement à long terme.
Facteurs clés pour l'inclinaison et l'orientation des panneaux solaires
L'inclinaison et l'orientation des panneaux solaires sont essentielles pour maximiser la production d'électricité. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors de l'installation d'une centrale solaire. Voici les principaux éléments à considérer pour optimiser l'exposition au soleil.
La latitude
La position géographique joue un rôle crucial dans l'angle d'inclinaison des panneaux solaires. En fonction de la latitude, l'angle d'ensoleillement varie, influençant l'efficacité du panneau.
- En France métropolitaine, un angle compris entre 25° et 35° est recommandé pour un rendement optimal.
- Dans les départements d’outre-mer, l'angle d'inclinaison varie : 26° pour la Guadeloupe, 25° pour la Martinique, 22° pour la réunion, et 14° pour la Guyane.
En ajustant l'angle selon ces paramètres, vous pouvez optimiser la production d’électricité solaire.
La saison
La saison affecte directement l'angle d'ensoleillement :
- En été, lorsque le soleil est haut dans le ciel, un angle de 20° est idéal pour maximiser la production.
- En hiver, lorsque le soleil est plus bas, une inclinaison de 60° est recommandée.
Un angle d’inclinaison moyen compris entre 30° et 35° permet d'optimiser la production d’électricité tout au long de l’année.
L’angle d’élévation et l’Azimut
L'azimut fait référence à l'orientation horizontale des panneaux par rapport au sud.
- Dans l’hémisphère nord, l’orientation vers le sud est idéale.
- A l'inverse, dans les régions située au sud de l'équateur, comme la Réunion, une orientation vers le nord est recommandée.
Si nécessaire, une orientation vers le Sud-Est ou le Sud-Ouest peut être envisagée pour optimiser à la fois la production et la consommation d’électricité.
Obstruction et Ombrage
Les obstructions comme les arbres ou les bâtiments peuvent créer de l’ombre, réduisant l’efficacité des panneaux solaires. Selon une étude suisse, les ombres peuvent diminuer la production d'électricité jusqu'à 20%. Il est donc essentiel de choisir un emplacement dégagé pour maximiser l'exposition solaire.
Esthétique
L’idéal est de placer les panneaux à l’abri des regards indiscrets ou de trouver un compromis entre l'efficacité énergétique et l'aspect visuel des panneaux. Les sites classés font l’objet d’une réglementation particulière pour le photovoltaïque : renseignez-vous auprès de l’Architecte des Bâtiments de France pour un diagnostic précis.
L'intégration des panneaux solaires dans le paysage ou sur une toiture doit également tenir compte de l'esthétique. Pour éviter qu'ils ne soient trop visibles, il est souvent nécessaire de trouver un compromis entre le rendement énergétique et l’aspect visuel. Dans les sites classés ou espace protégé, la réglementation impose des contraintes spécifiques, donc il est conseillé de consulter l’Architecte des Bâtiments de France.
La réglementation
Les installations solaires sont soumises à la réglementation urbanistique. En fonction de la taille de la centrale et de sa position (sur une toiture ou au sol), des règles spécifiques s’appliquent. Il est important de se renseigner sur les lois locales avant de procéder à l'installation.
Méthodes pour déterminer l'inclinaison des panneaux Solaires
Déterminer l'inclinaison optimale des panneaux photovoltaïques est essentiel pour maximiser la production d’énergie. Plusieurs méthodes existent, prenant en compte les contraintes géoclimatiques et l'état des lieux. Voici les principales approches.
Calculs mathématiques
L'inclinaison des panneaux solaires peut être calculée grâce à une formule mathématique basée sur la fonction arc tangente (ATAN). Cette méthode permet de déterminer l’angle entre l’horizontale (0°) et la verticale (90°).
Cette approche offre une précision mathématique, mais nécessite des connaissances en trigonométrie.
Consultation avec des professionnels
La méthode la plus fiable reste de consulter un professionnel. Un installateur qualifié pourra évaluer les particularités de votre toit ou terrain, ainsi que les contraintes environnementales, afin de déterminer l’angle d'inclinaison et l'orientation idéaux pour vos panneaux solaires.
Faire appel à un expert est particulièrement recommandé si vous envisagez d’installer des panneaux solaires sur votre toit. Ils peuvent concevoir et installer le système en tenant compte de la réglementation locale et des spécificités techniques.
