Toitures et murs des maisons, espaces libres et surfaces à double usage - les installations photovoltaïques sont l'une des solutions porteuses de la transition énergétique. Une nouvelle construction sans PV n'est plus envisageable. En amont d'une rénovation, on examine également si l'utilisation d'une installation solaire est envisageable. Mais que faire si le toit n'est pas parfaitement orienté pour garantir le plein rendement solaire ? Nous vous expliquons comment l'orientation et l'angle d'inclinaison d'un système photovoltaïque interagissent.
L'orientation et l'inclinaison optimales d'une installation solaire
Pour qu'une installation photovoltaïque puisse transformer les rayons du soleil en électricité, elle doit recevoir le plus longtemps possible la plus grande quantité de lumière solaire possible. Cela signifie que les modules solaires doivent être orientés vers le soleil de manière à pouvoir capter un maximum d'énergie.
Mais ce n'est pas si simple. La Terre n'est pas immobile. Elle change de position par rapport au soleil au cours d'une journée et au cours de l'année :
- À midi, le soleil est à son zénith.
- Si le soleil est sur sa trajectoire entre l'équateur et le tropique du Cancer (du 21 mars au 23 septembre), il se trouve plus haut au-dessus de nous. En revanche, s'il est sur son orbite en direction du tropique du Capricorne (du 23.9 au 21.3), il ne s'élève plus que très légèrement au-dessus de l'horizon.
L'angle d'incidence avec lequel les rayons du soleil atteignent le sol, le toit d'une maison ou un mur varie donc en fonction de la journée et de la saison. A cela s'ajoute la topographie individuelle de l'environnement, qui influence le rendement solaire.
Ces facteurs doivent être pris en compte pour qu'une installation solaire soit efficace. Lors de la conception de l'installation, il est important de trouver le meilleur compromis entre tous les facteurs d'influence en fonction des objectifs de l'exploitant.
Quelles sont les options d'alignement disponibles ?
En principe, les modules solaires peuvent être orientés dans toutes les directions. Les orientations les plus courantes sont le sud et l'est-ouest.
Le soleil étant à son zénith au sud, il est logique de positionner les modules dans cette direction. Au soleil de midi, les modules PV orientés vers le sud atteignent leurs valeurs maximales. Si l'électricité produite ne peut pas être stockée, il est intéressant d'injecter l'électricité excédentaire dans le réseau.
Avec une installation est-ouest, le rendement constant est maximisé au cours de la journée. C'est pourquoi les installations est-ouest sont recommandées si l'électricité doit être générée pour l'autoconsommation. Pour les toits plats, une orientation est-ouest peut même être la solution la plus efficace.
Orientation et angle d'inclinaison
Les installations photovoltaïques produisent le meilleur rendement solaire lorsque les rayons du soleil frappent les modules solaires à un angle de 90°. En Europe, et donc au nord du tropique du Capricorne, les rayons du soleil n'atteignent jamais le sol à un angle de 90°. C'est pourquoi les modules solaires doivent être inclinés en fonction des conditions du sol ou du toit.
Lors de la planification d'une installation solaire, on calcule donc l'angle d'inclinaison qui, calculé sur l'année, permet aux modules de capter le plus de soleil. Cette position permet d'obtenir le rendement annuel maximal de l'installation en fonction du site.
Bon à savoir :
Règle générale d'orientation : plus l'orientation est éloignée du sud, plus le rendement diminue. Pour un écart de 45° vers l'est ou l'ouest, on estime que le rendement est réduit de 5 à 10 %.
La règle générale pour l'angle d'inclinaison est la suivante : plus l'orientation de l'installation s'éloigne du sud, plus l'inclinaison des modules doit être faible.
Là encore, nos experts se feront un plaisir de calculer pour vous la meilleure solution pour votre projet.
Orientation et inclinaison non optimales d'une installation solaire
Plus l'orientation et l'inclinaison s'écartent de l'optimum, plus le rendement solaire avec lequel l'installation PV peut fonctionner est faible.
Mais des positions qui s'écartent de ces orientations idéales peuvent également être judicieuses si elles correspondent aux objectifs des exploitants d'installations. Presque toutes les orientations, du sud-est au sud-ouest, sont donc appropriées.
Lors de l'orientation, nous nous efforçons d'obtenir la meilleure orientation possible en fonction de vos objectifs et nous calculons le rendement solaire que vous pouvez escompter.
Systèmes de suivi photovoltaïque
Si la position du soleil varie au cours de la journée et de l'année, pourquoi ne pas déplacer les panneaux solaires en même temps ? C'est exactement ce que font les systèmes de poursuite photovoltaïques. On distingue les systèmes de poursuite à un axe et les systèmes de poursuite à deux axes.
Mais comme les systèmes de poursuite sont encombrants et chers par rapport au rendement solaire, ils sont jusqu'à présent rarement utilisés.
Calcul de l'inclinaison des installations solaires
Des outils tels que le Global Solar Atlas ou le European Photovoltaic Geographical Information System donnent une bonne vue d'ensemble du rayonnement solaire auquel vous pouvez vous attendre et à quel endroit du monde.
L'orientation et l'inclinaison de votre installation solaire dépendent de tous les facteurs mentionnés ci-dessus. Les calculateurs en ligne vous donnent une estimation approximative. Leur défaut est toutefois que vous ne disposez pas d'informations essentielles que vous êtes le seul à connaître en tant que propriétaire* du toit ou du terrain, ou que l'on ne peut recueillir que sur place.
Une montagne à proximité fait-elle de l'ombre à l'installation ? Qu'en est-il des cheminées, des antennes paraboliques et autres structures de toit ? Des arbres surplombant le toit se trouvent-ils à proximité ? Nos équipes d'experts calculent l'orientation et l'angle d'inclinaison parfaits pour votre projet et vous présentent vos options.
Vous avez un projet concret ? N'hésitez pas à nous contacter.
FAQ :
- Quelle est l'orientation la plus appropriée pour l'installation d'un système solaire ?
L'orientation optimale pour l'installation d'un système solaire est une orientation vers le sud avec un angle d'inclinaison qui maximise le temps pendant lequel les rayons du soleil peuvent atteindre les modules solaires dans un angle de 90°. Il est toutefois impossible de dire de manière générale quelle est l'orientation optimale pour votre projet. Le site, la topographie et d'autres facteurs influencent la capacité d'une installation photovoltaïque à fonctionner correctement. - Comment l'orientation influence-t-elle la production d'énergie d'une installation solaire ?
En règle générale, on peut dire que plus l'orientation est éloignée du sud, plus le rendement énergétique est faible. Pour une déviation de 45°, on estime que la perte d'énergie est de 5 à 10 %. - Quelle est l'orientation qui augmente le rendement d'une installation solaire ?
Une orientation vers le sud permet de générer un maximum d'énergie à midi, lorsque l'ensoleillement est maximal. Une orientation est/ouest peut toutefois être préférable au cours de la journée. Nous nous ferons un plaisir de calculer la production maximale pour votre projet en fonction des conditions individuelles.
