Installer des panneaux solaires, petit rappel des avantages…
Installer des panneaux solaires à la maison permet de produire et consommer sa propre électricité…ce qui est source de bien des avantages :
- Faire des économies : puisque l’autoconsommation permet d’économiser jusqu’à 40% sur vos factures d’électricité ;
- Éviter les coupures d’électricité : si vous prévoyez un système de stockage pour votre installation solaire, vous pourrez éviter les éventuelles coupures de courant en profitant du surplus de production stocké dans les batteries ;
- Être plus indépendant : l’autoconsommation vous permet de vous affranchir partiellement du réseau de distribution, pouvant couvrir jusqu’à 70% de vos besoins en électricité ;
- Profiter d’un revenu complémentaire : en revendant votre surplus d’électricité à un tarif préférentiel à EDF via le dispositif d’aide Obligation d’achat (OA) prévu par l’État.
Mais pour profiter de tous les avantages des panneaux solaires, le nerf de la guerre est d’effectuer une installation réalisée dans les règles de l’art. Et pour cela, l’inclinaison idéale fait partie des critères à ne pas laisser au hasard.
L’inclinaison pour les panneaux solaires, qu’est-ce que c’est ?
Lorsque l’on parle d’inclinaison pour les panneaux solaires, on fait référence à la pente du support sur lequel ces derniers vont être installés, généralement le toit. Il s’agit donc de l’angle entre le plan du toit et une surface horizontale telle que le sol. Il est exprimé en degré ou en pourcentage. Vos panneaux solaires suivront forcément la même inclinaison que votre toiture.
L’angle d’inclinaison dépend généralement du matériau de votre couverture de toit :
- Pour les tuiles, entre 13 et 45°
- Pour le zinc, entre 5 et 20°
- Pour les ardoises, à partir de 26°
Pourquoi l’inclinaison est-elle si importante à prendre en compte ?
Tout comme l’orientation, l'inclinaison affecte considérablement la quantité de lumière solaire que les panneaux peuvent capter, et donc leur capacité à produire de l'électricité. On l’a vu, l’inclinaison de vos panneaux solaires dépend de la pente de votre toiture.
Selon l’inclinaison, l’irradiation par le soleil est forcément différente, elle impacte le rendement de votre installation et donc la production d’électricité solaire. Si vos panneaux solaires sont à 90°, les capteurs sont perpendiculairement positionnés aux rayons du soleil, c’est une inclinaison optimale. Mais le hic, c’est qu’un angle à 90° ne peut être conservé, en raison des déplacements du soleil au fil de la journée et des saisons.
Les variations saisonnières de l'inclinaison
Nous venons de le voir, le rayonnement perpendiculaire ne peut être assuré toute la journée sur la surface des modules. En pratique, voilà pourquoi :
(ceci n’est valable que sous les latitudes françaises)
- En hiver, le soleil se situe plus bas par rapport à l’horizon : dans ce cas de figure, pour capter le maximum de rayonnement, vos panneaux solaires devraient être inclinés selon un angle d’environ 60°, donc presque à la verticale. Mais quand vient l’été, cette inclinaison impactera inévitablement le rendement des modules photovoltaïques ;
- En été, le soleil est situé plus haut : l’inclinaison idéale recommandée en théorie serait comprise entre 10 et 20°. Mais, là encore, à ces degrés, l’inclinaison de vos panneaux ne serait pas recommandée en hiver.
Voilà pourquoi on préconise un angle dit « moyen » pour trouver un compromis en fonction de la course solaire, dont l’inclinaison de vos panneaux est tributaire.
Quelle est la meilleure inclinaison des panneaux solaires ?
On considère que la meilleure inclinaison des panneaux solaires est comprise entre 30 et 35° par rapport à l’horizontale. En pourcentage, cela correspond à une pente entre 57, 74% et 67.67%. Il s’agit donc là d’une moyenne des angles d’inclinaison, qui permet de maximiser la perpendicularité des capteurs photovoltaïques avec les rayons du soleil durant toute l’année.
L’exception des panneaux solaires thermiques
Vous le savez, il faut distinguer les panneaux solaires :
- Photovoltaïques, qui ont pour rôle de produire de l’électricité solaire ;
- Thermiques, qui permettent de produire l’eau chaude sanitaire (ECS) ou de chauffer la maison ;
- Hybrides, qui permettent de profiter des deux technologies.
Si vous avez investi dans des panneaux solaires thermiques, l’inclinaison idéale sera différente selon l’utilisation que vous faites de vos modules. S’ils vous servent à produire de l’ECS, on reste sur une inclinaison moyenne de 30°-35°, car la production devra être optimisée tout au long de l’année.
Comment calcule-t-on l'inclinaison de sa toiture ?
On le rappelle, l’inclinaison de votre toiture correspond à l’angle entre le panneau solaire et le sol.
Pour faire ce calcul, il vous faudra faire travailler votre mémoire pour remonter jusqu’au programme de mathématiques collège/lycée, avec la fonction trigonométrique « arc tangente », (ou ATAN), et le fameux nombre π (Pi).
Pour trouver le degré de votre pente, munissez-vous d’une bonne calculatrice et procédez au calcul suivant :
Pente en degré = 180 x ATAN (Hauteur/Largeur) / π
Et si vous n’avez aucune envie de vous replonger dans la trigonométrie, pas de panique ! Il existe de nombreux simulateurs en ligne qui proposent de réaliser le calcul pour vous très simplement, après avoir renseigné quelques informations sur votre toiture. Par ailleurs, vous pouvez aussi vous adresser à un artisan professionnel pour qu’il s’occupe de prendre les mesures et d’exécuter le calcul pour vous. Cette option reste la plus sûre pour ne pas se tromper…
Ma toiture n’est pas inclinée à 30°-35°…Que faire ?
Sachez que la plupart des toitures françaises ont une inclinaison moyenne comprise entre 30 et 35°. Mais il est vrai que cela peut varier dans certaines régions françaises.
Les toitures peuvent alors avoir une inclinaison plus ou moins élevée…
Est-il préférable de renoncer à mon projet photovoltaïque ?
Non ! Si votre toit ne possède pas l’inclinaison théorique optimale, cela ne doit pas entraver votre projet photovoltaïque. Certes, vous perdrez en rendement, mais rien de bien significatif si vous soignez les autres critères d’emplacement de vos panneaux solaires, tels que l’orientation. Mais nous verrons cela plus tard…
Et si ma toiture est plate ?
Il est tout à fait envisageable d’installer des panneaux solaires sur une toiture plate. Certes, ce n’est pas l’inclinaison la plus idéale…Mais il y a un avantage, puisque, sur toiture plate, il vous sera possible de choisir l’angle d’inclinaison de vos panneaux solaires. En effet, ces derniers sont équipés de structures de pose (les châssis) qui permettent de régler l’angle d’inclinaison. Avec un bon réglage, vous pourrez donc atteindre l’inclinaison optimale de 30 ou 35° !
Est-il nécessaire de modifier la pente de ma toiture ?
Vous pouvez modifier la pente de votre toiture pour atteindre l’inclinaison optimale…Mais ce n’est pas nécessaire. Cela implique des travaux onéreux pour obtenir une différence de rendement qui reste négligeable. Pour cette raison, modifier la pente de votre toiture est déconseillé, vous risquez d’augmenter de façon importante le coût de votre installation solaire pour des gains de production faibles…et donc prolonger le temps de retour sur investissement.
Comme on le disait précédemment, il est beaucoup plus rentable de se focaliser sur les autres critères d’emplacement…tels que l’orientation !
Privilégiez l’orientation à l’inclinaison
Votre toiture n’est pas inclinée de manière optimale, certes. Mais il reste l’orientation pour faire toute la différence…Parce que, bonne nouvelle, l’orientation aura beaucoup plus d’impact que l’inclinaison !
Quelle est la meilleure orientation pour mes modules ?
Petit rappel : avant de continuer, rappelons ce qui distingue l’orientation de l’inclinaison. Nous l’avons vu, l’inclinaison désigne l’angle entre le plan du toit et le sol. L’orientation (ou l’exposition), quant à elle, désigne la direction vers laquelle vos panneaux solaires seront dirigés.
La France se situe dans l’hémisphère Nord du globe. De ce fait, quelle que soit votre zone géographique, les rayons du soleil proviennent toujours du Sud. Le rendement de vos panneaux solaires sera au maximum de son potentiel avec une orientation plein Sud (+ de 90% de leur capacité de rendement). Le Sud-Est et le Sud-Ouest restent aussi de bonnes orientations et diminuent d’assez peu le rendement.
Mais pour en revenir à l’inclinaison, même avec une toiture inclinée à 30°, si vos panneaux sont orientés plein Nord, vous aurez peu de chance de rentabiliser votre installation…
Investir dans un tracker solaire, bonne ou mauvaise idée ?
Si votre toiture ne permet pas une inclinaison optimale pour vos panneaux solaires, vous avez également la possibilité d’investir dans un tracker solaire, aussi appelé « suiveur solaire ».
Il s’agit d’un appareil motorisé « intelligent » qui permet d’orienter et d’incliner automatiquement vos panneaux solaires selon la position du soleil, au fil des journées et des saisons, pour profiter d’un rayonnement maximal et limiter les pertes de production photovoltaïque.
Mais en pratique, le tracker solaire est mal adapté pour une utilisation domestique. Il implique un prix d’achat et un coût élevé de maintenance qui sont importants. En outre, il ne peut être installé sur un toit et la revente de surplus de production à EDF n’est pas autorisée sur ce type d’installation.
Le tracker solaire est privilégié pour les installations photovoltaïques de grandes envergures (parcs photovoltaïques, fermes solaires, centrales photovoltaïques…) ou encore les installations nomades (caravane, camping-car…).
Quels sont les autres facteurs à prendre en compte pour un rendement optimal ?
Nous l’avons vu, l’emplacement est un facteur très important à prendre en compte afin d’assurer un rendement optimal pour vos panneaux solaires. Cela implique d’étudier minutieusement l’inclinaison et l’orientation. Par ailleurs, sachez qu’il existe d’autres facteurs à prendre en compte pour un rendement optimal, tels que :
- La technologie des cellules photovoltaïques, qui aura un impact direct sur le rendement. Les cellules monocristallines sont à privilégier par rapport aux cellules polycristallines ;
- La puissance-crête (en Watt crête), qui correspond à la capacité de production de votre installation photovoltaïque, elle va de pair avec le rendement des panneaux solaires ;
- Le climat de votre région, puisque la température extérieure impacte fortement le rendement, notamment les fortes chaleurs ; l’installation devra être adaptée au climat de votre région ;
- L’entretien de votre installation, qui doit être réalisé régulièrement pour conserver un bon taux de rendement (retirer la poussière, les salissures, les débris…).
Installation des panneaux solaires : faire appel à un professionnel ou faire soi-même ?
Il existe des kits solaires spécialement conçus pour être installé soi-même. Mais, d’une manière générale, l’installation « maison » des panneaux solaires ne pourra être envisagée que dans le cas où vous êtes un bricoleur aguerri, avec de bonnes compétences en électricité photovoltaïque. Dans le cas contraire, il vaut mieux passer la main à un professionnel RGE, pour plusieurs raisons :
- Vous bénéficiez de toutes les garanties légales (garantie décennale, garantie produit…) ;
- Vous aurez l’assurance d’avoir une installation optimisée ;
- Vous aurez l’assurance que votre installation respecte les normes réglementaires et environnementales ;
- Vous aurez accès à toutes les aides financières prévues par l’État (crédit d’impôt, TVA réduite…) ;
- Vous bénéficiez de tous ses conseils pour optimiser la production et l’entretien ;
Conclusion
L'inclinaison a un impact important sur la quantité de lumière solaire que les panneaux peuvent capter. Il est donc indispensable d’examiner attentivement l'inclinaison de vos panneaux solaires pour optimiser votre investissement. L’inclinaison des panneaux solaires dépend de la pente de votre toiture. Le mieux est de privilégier une inclinaison moyenne comprise entre 30 et 35° en raison des déplacements du soleil. Si votre toit n’a pas une inclinaison optimale, il faudra vous focaliser sur l’orientation.
