Pour optimiser au mieux la production d’énergie de votre installation solaire. Il est très important de ne pas sous-estimer l’importance de l’inclinaison et de l’orientation du panneau solaire. Nous vous expliquons tous les critères à prendre en compte pour un rendement optimal de vos panneaux. Avant de commencer, expliquons brièvement les termes:

  • L’inclinaison est l’angle entre le plan du panneau solaire et le sol. Un panneau incliné à 0° est à plat contre le sol ou horizontal, un panneau à 90° est à la verticale.
  • L’orientation est l’angle entre le panneau solaire et l’axe plein Sud. À 0° l’angle d’orientation correspond à un panneau faisant face au Sud, à 90° à l’Est ou l’Ouest, à 180° au Nord.

Quelle inclinaison du panneau solaire choisir ?

L’inclinaison des panneaux est importante pour optimiser l’irradiation du rayonnement direct et diffus reçu par les capteurs.
Plus la surface du panneau solaire est perpendiculaire aux rayons incidents du soleil, meilleur est le rendement.

Par exemple, en Europe : en hiver, le soleil est bas par rapport à l’horizon. À ce moment-là, pour obtenir le meilleur rendement il faudra privilégier un grand angle à 60°. Au printemps le meilleur angle est à 45°, et au contraire en été l’angle optimal est à 20° !

Quel angle d’inclinaison du panneau solaire choisir pour avoir la meilleure production sur l’année entière ?

Panneau solaire thermique :

On cherche à produire plus de chaleur l’hiver, car les besoins en eau chaude sont plus importants et moins de chaleur l’été. Donc on va chercher à avoir une inclinaison optimale l’hiver, la plus proche possible des 60°.

Exemple : à Marseille, considérons 4 m² de panneaux solaires  thermiques classiques installés pour la production d’eau chaude sanitaire de 4 personnes (200 L par jour à 50°C). La meilleure inclinaison est entre 50° et 55°. Cette inclinaison ne correspond pas au maximum d’ensoleillement.

En effet, avec 4m² de capteurs, la production est excédentaire en été. En l’absence de tirage suffisant, et donc d’apport d’eau froide suffisant, l’eau circulant dans les panneaux thermiques va rapidement atteindre la température de livraison souhaitée au niveau du ballon. Comme ils ne peuvent chauffer de l’eau déjà chaude, les panneaux solaires sont bridés par les besoins. Ils ne produisent donc pas à leur maximum. De ce fait, il est préférable de favoriser la production en hiver et baisser un peu celle de l’été. On obtient ainsi un maximum de production sur l’année.

Panneau solaire photovoltaïque :

Pour le photovoltaïque en injection sur le réseau, l’optimum est, en France, est une orientation plein sud et une inclinaison à 37°.

Comme l’installation est reliée au réseau, les besoins sont infinis et la production des capteurs solaires n’est donc pas limitée. L’ensoleillement maximum permet donc d’optimiser la production en favorisant une injection maximum sur le réseau. Il y aura donc une facturation de cette énergie en conséquence.

Il faut donc bien différencier les installations raccordées au réseau dont l’objectif est de vendre un maximum de production d’énergie électrique sur l’année. Des installations en autoconsommation dont l’objectif est de couvrir de façon optimale les besoins d’énergie du ou des consommateurs.

Pour un habitat occupé toute l’année, il faut optimiser la production sur la période où le besoin est le plus important, généralement l’hiver :

  • Installation raccordée au réseau : optimisation de la production sur l’année, orientation sud inclinaison 30 à 35°
  • Installation autonome : optimisation de la production sur la période hivernale,  orientation sud, inclinaison 60°

Attention : ce constat est valable UNIQUEMENT pour l’hémisphère nord sous les latitudes de la France.

Panneau solaire hybride (photovoltaïque et thermique) :

Avec des panneaux solaires hybrides comme les nôtres, nous préconisons de faire de l’eau chaude sanitaire. En effet, en hiver les apports solaires sont limités et ne permettent pas de monter suffisamment en température pour subvenir aux besoins de chauffage.

Les besoins en eau chaude sanitaire étant constants toute l’année, on va donc rechercher une production maximale sur ce paramètre.

Exemple : chez DualSun, nous préconisons un dimensionnement d’un panneau par personne dans le sud de la France et d’un panneau et demi par personne au-delà de l’axe Lyon-Bordeaux. Ce dimensionnement est optimal, car il permet d’éviter la  surproduction thermique l’été. En suivant cette règle, il est donc possible d’utiliser la meilleure inclinaison du panneau solaire, donc celle de l’ensoleillement maximal, c’est-à-dire 37°.

 

Les panneaux solaires hybrides DualSun ne risquant pas la surchauffe, cela permet de choisir l’inclinaison optimale. Permettant à la fois produire de l’électricité et de l’eau chaude avec une production annuelle maximale. Il est ainsi possible d’optimiser la rentabilité de l’installation, avec une formule en autoconsommation avec injection du surplus sur le réseau.

Pourquoi certains panneaux solaires sont installés en façade, à la verticale ?

Dans certains cas avec des besoins particuliers, l’installation à la verticale est envisageable.

Nous avons le cas sur le refuge de l’Arpont en Savoie. Pour s’adapter au mieux aux besoins de ce refuge de haute montagne, les panneaux ont été installés en façade. Cela évite une accumulation de neige en hiver, ainsi que pour des raisons esthétiques.

Lorsque l’angle d’inclinaison du panneau n’est pas idéal : quel est l’impact sur la production des panneaux solaires ?

inclinaison orientation du panneau solaire

On peut voir sur cette illustration la variation de l’ensoleillement en fonction de l’orientation et de l’inclinaison, sur une surface donnée.

On remarque que l’orientation du panneau solaire est beaucoup plus importante que l’inclinaison.

 

 

Est-il intéressant de rectifier l’inclinaison de sa toiture ?

Dans le cas d’un projet photovoltaïque et thermique, on a généralement une toiture avec une pente donnée. Certaines personnes se posent la question de la rectification de la pente de leur toiture : il ne sert à rien de modifier l’angle de la toiture pour aller chercher l’inclinaison optimale.

La production d’électricité sera toujours intéressante avec l’inclinaison initiale (ce n’est en revanche pas forcément vrai avec des panneaux solaires thermiques pour du chauffage).

En effet, le coût engendré par le fait de poser les panneaux “non parallèles” à la toiture est beaucoup plus important que le bénéfice de production d’énergie. Par conséquent,  il vaut mieux, quand on est sur une toiture inclinée, se contenter de l’inclinaison de la toiture.

Lorsqu’on est sur une toiture plate ou au sol, on peut se permettre de choisir l’inclinaison optimale. Mais, les pertes de production d’énergie engendrées par une inclinaison non optimale ne seront jamais aussi importantes que la correction de la pente d’une toiture.

Quelle orientation du panneau solaire choisir ?

L’orientation des panneaux solaires est importante pour capter au mieux le soleil et produire un maximum d’énergie. Ainsi l’installation sera plus vite rentabilisée.

Quelle orientation du panneau solaire privilégier pour avoir la meilleure production sur l’année ? (installation fixe)

Pour une installation fixe, il faudra privilégier l’orientation des panneaux au sud. C’est l’orientation qui reçoit le plus d’énergie solaire au cours d’une journée, et ce toute l’année.

Lorsque l’angle d’orientation du panneau solaire n’est pas idéal : quel est l’impact sur la production des panneaux solaires ?

inclinaison orientation du panneau solaire

À nouveau, grâce à ce schéma, vous verrez que plus vous vous éloignez du sud, plus votre production en sera affectée. On passe de 100 % plein sud à moins de 60% plein est ou plein ouest.

Comme nous l’avons déjà indiqué plus haut, l’orientation des panneaux solaires est beaucoup plus importante que l’inclinaison.

 

Pourquoi certains panneaux sont orientés est/ouest ?

installation verticale panneaux solaires

Pour optimiser une installation en autoconsommation, il est tout à fait envisageable d’orienter ses panneaux est-ouest.

Dans ce cas, on va profiter du soleil du matin jusqu’au soir. On va ainsi « lisser » la production sur la journée au lieu d’avoir un gros pic de production en début d’après-midi.

D’ailleurs, il faut rappeler que pour l’autonomie énergétique : le but n’est pas de produire au maximum, mais de produire en adéquation avec les besoins.

Pour reprendre l’exemple du refuge de l’Arpont. Les panneaux sont orientés est/ouest pour produire dès le matin, jusqu’aux derniers rayons du soleil. La production est en revanche moindre en pleine journée. C’est ici idéal, car le refuge est occupé matin et soir et vide en journée.

Et vous, quelle serait votre production selon l’orientation et l’inclinaison de votre toit ?

Utilisez notre simulateur pour calculer votre production en fonction de l’inclinaison et l’orientation de votre toiture.

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