L’installation de panneaux photovoltaïques off grid est une solution d’alimentation électrique économique. Cependant, la mise en place d’une source photovoltaïque autonome doit respecter des règles, comme l’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires. En France, l’orientation idéale est plein sud. L’inclinaison conseillée varie de 30° à 35°. En pratique, c’est moins simple : l’orientation et l’inclinaison sont dictées par la configuration du support.
L’inclinaison et l’orientation des panneaux solaires : le point avant de commencer
Réfléchir à l’orientation et à l’inclinaison des panneaux solaires permet d’optimiser la production, surtout si l’installation ne dispose d’aucun autre système d’alimentation. C’est pourquoi, avant toute chose, vous devez considérer un certain nombre de critères.
| Point à connaître pour l’orientation et l’inclinaison des panneaux | Commentaires et description |
| Une question d’hémisphère | Tous les éléments fournis ici sont valables pour l’hémisphère nord |
| Orientation des panneaux vs inclinaison | L’orientation des panneaux a plus d’impact sur le rendement de l’installation que l’inclinaison |
| Orientation et inclinaison sont souvent fixes | Trouver un angle et un positionnement moyen est nécessaire |
| Le tracker offre la possibilité d’avoir une orientation et une inclinaison mobiles | Le tracker permet de maximiser la production d’électricité, mais il a un coût |
| Quelles que soient l’inclinaison et l’orientation, l’installation solaire est toujours possible | Support plat, en pente, au sol, le panneaux solaire fournit toujours de l’électricité |
| L’angle optimal pour la production à l’année est de 30° | Un angle de 30° correspond à une pente courante de 57 % |
Pourquoi l’orientation et l’inclinaison des panneaux sont importantes ?
L’énergie solaire est comme l’énergie du vent. Une éolienne qui tourne le dos aux vents dominants est inutile. Pour les panneaux solaires, c’est la même chose. L’effet de l’inclinaison et de l’orientation sur la production d’électricité est réel, surtout pour les panneaux solaires autonomes. Ajuster correctement ces deux paramètres permet de la maximiser. Voyons pourquoi.
Inclinaison des panneaux solaires et rayons du soleil
Les panneaux photovoltaïques monocristallins ou polycristallins se composent de cellules photovoltaïques. Leur fonction est de convertir la lumière en électricité. Une production optimale suppose que les rayons du soleil frappent perpendiculairement le panneau. Sans tracker (motorisation des panneaux), le choix de l’inclinaison résulte d’un compromis.
Orientation des panneaux photovoltaïques et ensoleillement
L’orientation des panneaux solaires est liée à la notion d’ensoleillement. Cela correspond à la quantité de lumière reçue par les panneaux photovoltaïques, en kWh/m²/an. Pour le maximiser, l’exposition optimale doit permettre au panneau de capter la lumière le plus longtemps possible chaque journée.
L’orientation des panneaux solaires en pratique
En théorie, c’est simple. L’orientation des panneaux solaires, dans l’hémisphère nord, donc en France, est plein sud. Mais souvent, à cause de l’exposition de votre support, ce choix n’est pas possible. De plus, pour optimiser la production, articuler l’orientation avec les obstacles au soleil en cours de journée est nécessaire. Détaillons ces éléments.
La prise en compte des obstacles au soleil
Avant de réfléchir à l’orientation des panneaux solaires, vérifiez leur implantation. Ils ne doivent pas être altérés par des ombres portées. Pour cela, utilisez un diagramme solaire. C’est un outil de visualisation de la position du soleil (azimut et hauteur) en fonction des heures et des dates. Retenez la course du soleil la plus basse (mois d’hiver).
L’orientation des panneaux
Une fois choisi l’emplacement le moins exposé aux ombres portées, vous pouvez configurer l’orientation. Celle-ci, en théorie, est plein sud. Mais chaque configuration oblige à faire des compromis. Évitez l’exposition nord, nord-est et nord-ouest
. Une orientation plein sud offre un rendement de 100 %. Les positions différentes réduisent la production :
- orientation sud-est ou sud-ouest
: perte de rendement de 3 à 5 % ; - orientation est ou ouest : perte de rendement de 19 à 25 %.
Ces chiffres correspondent à une inclinaison optimale moyenne théorique des panneaux de 30°.
L’inclinaison des panneaux photovoltaïques
Comment régler l’inclinaison des panneaux photovoltaïques ? Vous êtes contraint par la configuration des lieux. Avec un support plat, la situation est idéale. Vous pouvez en effet choisir l’inclinaison optimale de 30 à 35°
pour la France. En cas de support en pente, tout dépend de son inclinaison. Pour vous aider à configurer votre installation, suivez les conseils ci-dessous.
La règle d’inclinaison théorique
L’inclinaison des panneaux photovoltaïques est fonction de la latitude. En France, la latitude varie de 52° (nord) à 42°(sud). De cette latitude découle l’ensoleillement, qui permet de déterminer l’inclinaison optimale. Vous devez considérer le mois le moins ensoleillé pour l’endroit où vous vous situez, en vous appuyant sur un outil de calcul de position du soleil. Puis vous pouvez appliquer l’une des deux règles suivantes.
Calcul de la moyenne de la hauteur du soleil
Prenons l’exemple d’une installation solaire à Paris. En décembre, la hauteur du soleil atteint environ 20° par rapport à l’horizon. En été, cette hauteur est de 61°. Pour une installation photovoltaïque fixe, l’inclinaison idéale correspond à la moyenne entre ces deux points. Ainsi, l’inclinaison des panneaux serait de (61 + 20)/2 = 40,5°.
L’application d’un coefficient multiplicateur à la latitude
Pour connaître l’inclinaison des panneaux photovoltaïques, une méthode plus simple existe. C’est un calcul. Pour la France, située entre 42° et 52° de latitude, l’opération est la suivante : latitude < 50° : latitude × 0,76 + 3,1°. Si vos panneaux photovoltaïques sont installés en région Île-de-France, l’inclinaison sera de : 49 × 0,76 + 3,1 = 40,5°.
Les options d’inclinaison en fonction des saisons
L’énergie gratuite du soleil suppose quelques contraintes. La plus importante consiste à adapter, si c’est possible, l’inclinaison en fonction des saisons. Deux possibilités existent, permettant d’optimiser la production d’électricité
de 5 à 15 % selon la latitude de votre site.
Réglage de l’inclinaison hiver/été
Conservons l’exemple d’une installation photovoltaïque en région parisienne. Là encore, deux méthodes existent, résumées dans le tableau suivant.
| Méthode d’inclinaison 1 | Application pour des panneaux solaires à Paris | Méthode d’inclinaison 2 | Application pour des panneaux solaires à Paris |
| Inclinaison hiver : latitude + 10° | 49 + 10 = 59° | Inclinaison hiver : latitude × 0,875 + 19,2° | (49 × 0,875) + 19,2 = 61,87° |
| Inclinaison été : latitude – 25° | 49 – 25 = 24° | Inclinaison hiver : latitude × 0,93 – 21° | (49 × 0,93) – 21 = 24,57° |
Le changement d’inclinaison des panneaux solaires s’effectue le 30 mars et le 10 septembre.
Réglage de l’inclinaison 4 saisons
Pour vos installations en site isolé, le réglage de l’inclinaison des panneaux solaires 4 fois par an peut s’avérer compliqué, tout dépend de la facilité d’accès. C’est toutefois une solution pour améliorer le rendement. Le gain de production varie de 5 à 10 %. L’angle d’inclinaison à retenir en fonction de la saison est indiqué dans le tableau suivant.
| Saison | Calcul de l’inclinaison des panneaux solaires | Application pour une installation à Paris |
| Été | Latitude × 0,92 – 24,3° | (49 × 0,92) – 24,3 = 20,78° |
| Hiver | Latitude × 0,89 + 24° | (49 × 0,89) + 24 = 67,61° |
| Printemps et automne | Latitude × 0,98 – 2,3° | (49 × 0,98) – 2,3 = 45,72° |
L’inclinaison hivernale toute l’année
Pourquoi régler l’inclinaison des panneaux solaires en position hiver toute l’année ? Cette situation correspond à des besoins d’énergie accrus en hiver. Imaginons une entreprise en région parisienne ayant besoin d’un petit panneau solaire autonome pour alimenter un contrôle d’accès. Une inclinaison de 68,5° produit 100 % d’ensoleillement hivernal. En été, il est de 150 %, et au printemps/automne, il atteint 158 %.
L’effet d’une mauvaise orientation sur la rentabilité d’une installation est notable. La perte de rendement est de 20 % entre une orientation plein sud et une orientation Est. La perte est d’environ 10 %
entre une inclinaison optimale et une mauvaise inclinaison. Vous cherchez des panneaux solaires photovoltaïques de qualité ? N’hésitez pas à contacter nos experts.