Les différents types de panneaux solaires
Avant toute chose, il convient d’identifier les différents types de panneaux solaires disponibles sur le marché. En effet, la taille de votre installation dépendra, entre autres facteurs, du type de panneaux solaires dans lequel vous souhaitez investir.
Il existe 4 types de panneaux solaires :
- Les panneaux solaires photovoltaïques : ce sont les plus répandus, ils captent le rayonnement solaire à partir duquel ils génèrent du courant pour alimenter l’installation électrique de la maison ;
- Les panneaux solaires thermiques : ils captent les rayons du soleil pour réchauffer un fluide caloporteur placé sous les panneaux, pour ensuite alimenter le système de chauffage hydraulique et/ou le système de production d’eau chaude sanitaire (ECS) de la maison ;
- Les panneaux solaires hybrides : ce type de panneaux est à la fois doté d’un système de production solaire photovoltaïque et thermique. Il permet ainsi d’alimenter l’installation électrique de la maison, mais également le système de chauffage et ECS ;
- Les panneaux solaires aérovoltaïques : c’est également un genre de panneaux hybride, puisqu’ils sont dotés de cellules photovoltaïques permettant la production d’électricité, mais aussi d’un système de ventilation placé sous le panneau, qui récupère la chaleur afin de chauffer le logement par le système de la ventilation mécanique (VMC).
Pour choisir le type de panneaux solaires qui vous conviendrait le mieux, il faut faire le point sur les besoins et priorités de votre foyer.
Le rendement des panneaux solaires
Il s’agit en effet d’une information cruciale pour déterminer le nombre de panneaux dont vous aurez besoin. Rappelons-le, le rendement d’un panneau solaire (exprimé en pourcentage) est la part de la puissance de rayonnement solaire qu’il est capable de restituer en chaleur ou en électricité ; c’est la différence entre la quantité d’énergie reçue et produite. Le rendement nous donne un indicateur clair sur la performance intrinsèque du panneau, en s’affranchissant de sa surface.
Le rendement est à distinguer de la puissance (exprimée en Watt ou en kW), qui elle, tient compte de la surface. Plus la surface est importante, plus le panneau va capter d’ensoleillement et donc plus sa puissance est élevée.
Lorsque vous comparez deux panneaux ensemble, le plus judicieux est de vous intéresser à leur rendement respectif. Plus le rendement d’un panneau est important, moins vous aurez besoin d’accumuler les panneaux dans votre espace.
Le choix des technologies de fabrication
Autre point à étudier pour déterminer le nombre de panneaux solaires qu’il vous faudra, les technologies de production de panneaux solaires. Nous l’avons vu, un panneau solaire convertit l’énergie solaire en électricité ou en chaleur.
Le rendement d’un panneau solaire sera forcément impacté par sa technologie de fabrication.
Les cellules photovoltaïques
Il s’agit des éléments qui forment les panneaux photovoltaïques (cela concerne donc aussi les panneaux aérovoltaïques et hybrides). Ce sont ces cellules qui permettent de capter l’énergie lumineuse et de la convertir en électricité.
Il existe :
- Les cellules de silicium monocristallin (rendement compris entre 16 et 24 %),
- Les cellules de silicium polycristallin (13 et 18 %),
- Les cellules de silicium amorphe (6 et 9 %),
- Les cellules organiques et les cellules hybrides, qui sont encore majoritairement à l’état de recherche.
À noter : Le choix de l’onduleur est également crucial pour obtenir un bon rendement. Rappelons qu’il s’agit d’un équipement indispensable permettant de convertir le courant continu généré par les panneaux en courant alternatif (seul courant utilisable dans nos logements).
Les capteurs thermiques
Les panneaux thermiques ne sont pas fabriqués à partir de cellules, mais de tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur. Les tubes étant de couleur sombre, ils captent l’énergie solaire et chauffent ; c’est cette chaleur qui est ensuite exploitée par le fluide caloporteur.
Il existe deux types de panneaux thermiques : les panneaux à capteur plan et les panneaux à tubes « sous vide ». Ces derniers ont un rendement à faible ensoleillement nettement supérieur aux capteurs plans. Mais cela nécessite toutefois une étude de comparaison, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients.
À noter : n’hésitez pas à faire appel à un professionnel pour vous aider à choisir la technologie de fabrication la mieux adaptée à vos besoins.
Les besoins énergétiques à couvrir
Passons maintenant à votre profil de consommateur, c’est un critère décisif pour déterminer le nombre de panneaux solaires qu’il faudra pour votre maison. Cela implique d’étudier la surface de votre maison et ses équipements, ainsi que votre mode de consommation.
Surface et équipements
Une maison de 100 m2 n’aura pas forcément les mêmes besoins qu’une autre de 800 m2. Il est donc primordial de calculer précisément la surface de votre logement. En outre, généralement, plus la surface est importante, plus le nombre d’équipements électriques à alimenter l’est aussi (machine à laver, télévisions, sèche-linge, lave-vaisselle…).
Cela est également valable si vous optez pour une installation thermique puisque le nombre de radiateurs hydrauliques et/ou le volume du ballon seront plus importants selon la surface de votre maison. À cela peut éventuellement s’ajouter l’alimentation d’une climatisation ou d’une piscine. Le nombre de panneaux solaires devra être adapté en conséquence pour répondre à tous les besoins.
Le mode de consommation
Le type d’installation pour lequel vous allez opter fera aussi varier le nombre de panneaux solaires qu’il vous faut installer. Il y a trois possibilités :
- L’autoconsommation partielle avec revente de surplus,
- La vente totale de l’électricité à un fournisseur d’énergie,
- L’autoconsommation totale.
Comment calculer votre consommation d’énergie annuelle ?
La consommation d’énergie d'une maison peut être calculée simplement en prenant en compte la consommation réelle de tous les appareils qui y sont présents.
Pour faire le calcul de la consommation électrique, trois données sont nécessaires :
- La puissance de l’appareil en Watt,
- Le nombre d’heures par jour de fonctionnement,
- Le nombre de jours de fonctionnement.
On multiplie ces trois données et on divise par 1000 pour obtenir des kWh. On obtient alors le nombre de kWh consommés par an.
Si vous comptez investir dans des panneaux thermiques, sachez qu’en termes de besoins en ECS et/ou chauffage, les standards de consommation sont les suivants :
- 800 kWh/personne/an pour l’eau chaude sanitaire,
- 110 kWh/m²/an pour le chauffage.
Plus généralement, vous pouvez également vous aider de vos factures d’énergie ainsi que des divers simulateurs de consommation disponibles en ligne.
L’ensoleillement de votre région/toiture
Autre élément important à prendre en compte pour calculer le nombre de panneaux solaires à installer, l’influence de l’ensoleillement local. En effet, l'emplacement géographique et l'ensoleillement local affectent la quantité d'énergie qu'un panneau solaire peut produire. Pour produire la même quantité d’énergie, le nombre de panneaux solaires à poser sera différent à Lille qu’à Marseille.
La zone géographique n’est pas le seul indice à prendre en compte, puisqu’à cela, s’ajoute l’inclinaison et l’orientation de votre toiture. L’énergie solaire captée par les panneaux est plus concentrée lorsque ces derniers sont exposés plein sud et inclinés entre 30 et 35° (moyenne idéale).
La surface disponible sur votre toiture
On touche ici à une contrainte matérielle qui vous donnera un bon indice du nombre de panneaux que vous ne pourrez pas dépasser. Heureusement, il existe différents moyens d’optimiser l'espace disponible.
Pour une installation photovoltaïque, vous pouvez par exemple opter pour des panneaux solaires fabriqués à partir de la technologie des demi-cellules. On les appelle comme tels, car il s’agit de cellules pleines standard qui ont été coupées en deux moitiés égales pour booster la performance. Ce type de modules est ainsi réputé pour être ultra-performant. Le nombre de modules nécessaire pour répondre à vos besoins sera donc diminué. Vous obtiendrez ainsi un gain de place considérable, additionné à un très haut rendement, souvent nettement supérieur à des panneaux solaires à cellules entières standards.
Les panneaux solaires doivent-ils obligatoirement être installés sur la toiture ?
Non, pas forcément ! Les panneaux solaires peuvent être installés :
- Sur toiture inclinée ou plate,
- Au sol,
- Sur pergola ou carport,
- En façade.
Chaque installation présente ses avantages et ses inconvénients et doit être étudiée attentivement pour faire le bon choix.
Les facteurs économiques
Le facteur financier est un autre critère important pour déterminer le nombre de panneaux solaires à installer. Plusieurs aspects économiques sont à prendre en compte :
- Le coût des panneaux solaires : il dépendra des technologies de fabrication, de la marque, du modèle et de ses caractéristiques ;
- Les économies potentielles sur la facture d'électricité : pour s’en faire une idée précise, il faudra croiser le potentiel du panneau solaire avec vos besoins énergétiques ;
- Les aides disponibles : attention, ces aides peuvent varier selon différents critères, par exemple l’installation choisie (l’installation au sol est peu éligible aux aides). Il est donc important de faire le point sur les aides auxquelles vous avez droit ;
- Le temps nécessaire pour récupérer l'investissement initial : vous devez prendre en compte les trois aspects économiques précédents afin d’avoir une idée précise du temps de retour sur investissement.
Combien de panneaux solaires faut-il pour une maison de 100 m² ?
Si l’on part du principe où la maison fonctionne entièrement à l’électricité, on peut estimer qu’une installation solaire d’une puissance de 3 kWc est suffisante. Cela représente environ 10 panneaux solaires. Un tel système nécessite un budget d’approximativement 7000 € à 10 000 €.
Les aides financières prévues par l’État
Voici les aides dont vous pouvez bénéficier pour votre projet d’installation solaire :
- L’Obligation d’Achat (EDF OA), qui permet de revendre votre surplus d’électricité au réseau à un tarif préférentiel ;
- La prime à l’autoconsommation photovoltaïque, dont le montant varie selon la puissance de l’installation ;
- Le taux de TVA réduit à 10 %, pour les installations raccordées au réseau d'une puissance inférieure ou égale à 3 kWc ;
- MaPrimeRénov', elle est attribuée sous conditions de ressources et modulée selon les revenus du foyer ;
- La prime "coup de pouce chauffage", accessible à tous les ménages, mais modulée selon les revenus.
Pour bénéficier de ces aides d’État, précisions que le recours à un professionnel qualifié RGE est exigé.
Conclusion
Afin de résumer les principaux points de l'article, rappelons que pour déterminer le nombre de panneaux solaires nécessaires pour votre maison, il faut prendre en compte plusieurs facteurs tels que les besoins énergétiques du foyer, le rendement des panneaux solaires, l’ensoleillement de la région et l’espace disponible.
L'évaluation précise de ces facteurs permet de déterminer le nombre de modules dont vous aurez besoin, mais permet aussi d’optimiser l'efficacité et les économies générées par votre installation solaire.
À retenir
Pour calculer le nombre de panneaux pour une installation solaire, vous devez prendre en compte :
- Les différents types de panneaux solaires disponibles : photovoltaïques, thermiques, aérovoltaïques et hybrides ;
- Le choix des technologies de fabrication : il impacte le rendement de l’installation (cellules photovoltaïques au silicium monocristallin, polycristallin) et pour les modules thermiques, capteurs plans ou tubes « sous vide ») ;
- Les besoins énergétiques à couvrir : il faut déterminer la surface de la maison et le nombre d’équipements que vous souhaitez alimenter ;
- Le mode de consommation : autoconsommation partielle avec revente de surplus, vente totale à un fournisseur d’énergie ou autoconsommation totale ;
- L’ensoleillement de votre région/toiture : l'emplacement géographique affecte la quantité d'énergie qu'un panneau solaire peut produire ;
- L’espace de votre toiture : il s’agit d’une contrainte à prendre en compte, bien qu’il existe des solutions pour optimiser l’espace ;
- Les facteurs économiques : une autre contrainte qu’il faut appréhender en combinant diverses informations telles que le coût des panneaux, les économies potentielles sur les factures, les aides disponibles et le temps de retour sur investissement.
- Pour une maison de 100 m2, comptez environ une dizaine de panneaux nécessaires.