Installation de panneaux solaires : comment choisir l’inclinaison et l’orientation?

Vous envisagez d’installer des panneaux solaires sur le toit, mais vous ne savez pas par où commencer ? Et vous aimerez savoir si votre toiture permet une exploitation optimale de l’énergie solaire ? Vous ne savez pas comment choisir entre l’inclinaison et l’orientation idéale ?

Si ces questions restent encore sans réponse alors, lisez l’intégralité de cet article. Chez Eco Habitat Lux, nous savons que trouver la meilleure manière d’installer les panneaux solaires est un vrai casse-tête. Nous avons donc rédigé des articles sur le choix de l’emplacement, la rentabilité de l’installation, les conseils d’installations et quelques guides pour vous aider. 

Dans cet article, nous allons vous donner les informations nécessaire pour mieux comprendre l’importance de l’inclinaison et de l’orientation dans la mise en place des kits solaires. 

SOMMAIRE

Comprendre l’importance du rayonnement solaire pour l’inclinaison et l’orientation de l’installation solaire

Contrairement aux idées reçues, les panneaux solaires sont capables de produire en hiver tout comme en été. En effet, la production des panneaux solaires dépend du rayon solaire qui atteint ces capteurs ou ces cellules photovoltaïques. Plus les panneaux solaires captent les rayonnements solaires, plus il produira. Il est donc erroné de croire qu’on a besoin d’un soleil brûlant pour avoir un bon rendement. 

L’installation solaire aura besoin d’être orientée vers la meilleure direction pour recevoir une quantité optimale de rayons solaires. Il faudra alors prendre en considération, la latitude du lieu d’installation. (La latitude est déterminée par la distance de votre localisation par rapport à l’équateur.)

 Comme nous le savons, la quantité de rayonnements solaires varie suivant notre localisation sur la planète. Elle est maximale sur l’équateur et diminue considérablement quand on se rapproche des pôles.  L’installation des panneaux solaires devra donc suivre cette même règle. 

Pour l’hémisphère Nord, par exemple, une orientation des panneaux solaires vers le Sud est optimale et elle permet de recevoir le maximum de rayonnements solaires. 

L’optimisation de votre production dépendra ainsi du choix de votre inclinaison et de l’orientation de votre installation. Il faudra donc les optimiser suivant votre localisation et aussi suivant le type de projet photovoltaïque que vous aimeriez faire.

Choisir l’inclinaison et l’orientation suivant l’emplacement des panneaux solaires

L’inclinaison est quantifiée en degré, c’est un angle créé entre le plan de votre toiture et la surface horizontale, pour l’installation sur bâti. Elle est aussi déterminée par la pente entre l’installation de vos panneaux solaires et le sol, pour un emplacement au sol. 

Une inclinaison est optimale lorsque le rayonnement solaire qui frappe la surface de votre panneau solaire possède un angle de 90° par rapport à celui-ci. 

Le grand défi est donc de trouver cette inclinaison pour toutes les saisons et pour obtenir le maximum de rendement. Pour le cas de Luxembourg, on préfère une inclinaison de 30° à 35° avec une orientation vers le Sud pour optimiser le rendement. 

Cependant, si vous avez choisi une intégration sur bâti, il est tout à fait possible que votre toiture ne donne pas ces conditions optimales. En effet, pour atteindre ces exigences, votre toit devra avoir au moins une pente de 57,74% ou 67,67%. Ce qui n’est pas souvent le cas ! 

Alors devrez-vous faire des travaux pour obtenir cette pente ? Bien sûr que non ! Il y a d’autres opportunités même si votre toiture ne possède pas les conditions idéales. Mais nous allons les voir un peu plus tard. 

L’impact de la saison, et des différentes positions du soleil sur l’inclinaison et l’orientation des panneaux solaires

Comme nous l’avons dit dans la précédente section, la surface des panneaux solaires sera plus optimale en ayant  un plan horizontal par rapport au rayon du soleil. Cependant, la position du soleil change en fonction de la saison et de la latitude.

Pourtant, il n’est pas possible de changer l’angle de l’inclinaison des panneaux solaires car après l’installation, les panneaux solaires seront fixés. Ils suivront la pente de la toiture pour l’intégration sur bâti ou l’intégration au bâti.

 Quant à l’installation au sol ou sur un toit plat, ils auront des fixations qui ne leurs permettent pas de suivre la trajectoire du soleil. C’est pour cette raison qu’on préfère donner l’inclinaison optimale de 30° ou 35° aux panneaux solaires. 

Seuls les trackers pourront satisfaire les conditions de changement d’inclinaison suivant la période de l’année. Mais nous y reviendrons sur les détails pour l’utilisation de ce type de panneaux solaires plus tard. 

Tout sur l’inclinaison optimale et les autres inclinaisons possibles

Les installations avec des inclinaisons différentes de 30° ou 35° sont aussi possibles. Dans le tableau suivant, nous allons donner les diverses inclinaisons et leur rendement par rapport à l’orientation de votre installation solaire.

Inclinaison  Orientation	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Ouest	93 %	92 %	91%	90 %	85 %	80 %	78 %	72 %	60 %	55 %
Sud-Ouest	93 %	94 %	95 %	96 %	93 %	90 %	88 %	83 %	72 %	66 %
Sud	93 %	95 %	98 %	100 %	98 %	95 %	91 %	85 %	73 %	68 %
Sud-Est	93 %	94 %	95 %	96 %	93 %	90 %	88 %	83 %	72 %	66 %
Est	93 %	92 %	91 %	90 %	85 %	80 %	78 %	72 %	60 %	55 %

Comme nous le voyons ici, les différentes inclinaisons sont aussi possibles pour l’installation. Cependant, avant de choisir la meilleure inclinaison, il faut aussi prendre en compte la rentabilité et le rendement de vos panneaux solaires, ainsi que d’autre condition d’installation. Par exemple, avec ces données on peut dire qu’une inclinaison à 0°,  c’est-à-dire une installation horizontale, est très avantageuse.

 Cependant, il faut prendre en considération qu’à cette position les panneaux solaires ne recevront le rendement maximal que vers midi.

 À l’aube et en fin de soirée, le soleil sera plus bas et les rayons seront plutôt parallèles au plan de vos panneaux solaires et très peu d’entre eux les atteindront. Résultat, le rendement ne sera pas optimal tout au long de la journée et ce ne sera pas rentable. De plus, en position horizontale, les panneaux solaires auront besoin de plus d’entretien, car ils ne pourront pas s’auto nettoyer.

Pourquoi choisir une inclinaison pour ses panneaux thermiques ?

L’utilisation de panneaux thermique nécessite aussi une bonne inclinaison pour qu’il puisse assurer une bonne production durant toute l’année.

L’eau chaude sanitaire est nécessaire tout au long de l’année, mais surtout en hiver. Et c’est le même cas, lorsque vous procéderez à l’installation de panneaux solaires thermiques pour le chauffage.
Il sera donc plus judicieux d’installer les panneaux de manière à ce qu’ils puissent donner un maximum de production en hiver comme en été. Une inclinaison de 30 ° est optimale pour ce type d’installation.

Si vous utilisez les panneaux solaires thermiques pour le chauffage de votre foyer alors, une inclinaison de 20° doit garantir votre chauffage même en hiver.
Dans cette optique, l’inclinaison des panneaux solaires thermiques a été choisie suivant leurs rôles et surtout pour qu’ils garantissent une économie d’énergie même en hiver.  

Importance de l’orientation et différents types d’orientation possible pour une installation solaire

Comme nous l’avons évoqué au tout début de cet article, l’orientation des panneaux solaires est l’un des critères indispensables pour l’obtention d’un bon rendement. 

Luxembourg est situé dans l’hémisphère Nord, une installation dans cette direction positionnera les panneaux solaires à l’opposé du soleil. Il donc normal que l’installation devra éviter cette direction. Orientés vers le Sud, les panneaux solaires auront toujours la possibilité de recevoir les rayons solaires.

Alors, comment faire si l’architecture de votre bâtiment ne permet pas d’avoir une telle orientation ? Existe-t-il d’autres possibilités ? 

Comme nous l’avons vu dans la section sur les différents types d’inclinaison, il est possible de choisir des orientations comme Est, Sud-Est, Sud, Sud-Ouest, Ouest. 

Choisir entre l’inclinaison et l’orientation : qui est le plus important pour le rendement?

Lors de l’installation de vos panneaux solaires, il faut toujours important de mettre en priorité l’orientation de vos panneaux solaires. C’est le critère qui possède le plus d’importance pour garantir le bon rendement de votre installation solaire. 

Après l’inclinaison de vos panneaux solaires suivra automatiquement celle de votre toiture sauf pour le cas d’installation au sol et sur le toit plat. Dans ces deux derniers cas, vous pouvez choisir l’orientation et l’inclinaison de votre toiture. 

Nous avons aussi vu dans le tableau pour l’inclinaison des panneaux solaires que le rendement d’une installation verticale est très bas par rapport aux autres alternatives. Il est donc nécessaire de revoir votre projet avant d’opter pour ce type d’installation. 

Vous pouvez contacter votre installateur et demander un diagnostic de votre toiture, avant de vous donner le devis. 

Installer des trackers solaires et ne plus se soucier de l’inclinaison et l’orientation de ses panneaux solaires ! Comment ça fonctionne?

Le tracker solaire ou suiveur solaire est un panneau solaire qui suit l’orientation du soleil. C’est-à-dire qu’il fonctionne comme un tournesol et se tourne automatiquement vers le soleil avec une bonne inclinaison et une bonne direction à toutes heures de la journée. 

De ce point de vue, beaucoup seront tentés par l’aventure et voudront utiliser de tels panneaux solaires pour leurs usages domestiques. De plus, le rendement de ces kits solaires est toujours optimal avec plus de 25% de celui des panneaux solaires fixes. 

Cependant, il est bon de savoir que le coût d’acquisition de ce type de panneaux solaires est vraiment onéreux. De plus, ils sont utilisés pour une installation au sol. 

C’est pour ces raisons que leurs utilisations ne sont pas suggérées en installation domestique. Elle sera moins rentable et engendrera des frais d’entretien plus conséquents. Il est préférable de les utiliser pour l’exploitation à grande échelle.

Est-il nécessaire d’ajuster la pente de la toiture pour optimiser le rendement ?

Nous avons vu dans les sections précédentes que les panneaux solaires installés sur la toiture doivent logiquement suivre la pente de cette dernière. Alors devrez-vous additionner le coût d’ajustement de la pente de votre toiture pour l’installation ?

Pratiquement, les travaux supplémentaires de rajustement ne sont pas indispensables. En effet, comme nous avons vu dans le précédent tableau sur l’inclinaison et l’orientation. La différence d’inclinaison des panneaux solaires n’engendre qu’une légère différence sur le rendement final. De plus, ces travaux alourdissent votre facture et deviendront des charges qui diminuent la rentabilité des installations. Sauf cas exceptionnel où vous avez choisi de faire une intégration au bâti ou que vous voulez faire des rénovations.

En résumé

Dans cet article, nous avons vu ensemble que choisir une inclinaison de 30° et une orientation vers le Sud est le meilleur moyen pour avoir un rendement optimal. Cependant, ces critères pourront changer en fonction de l’ensoleillement, des saisons et de l’architecture de votre bâtiment. Les différents rendements suivant l’inclinaison et l’orientation ont alors été donnés pour comprendre l’influence de ces critères sur le rendement des installations. 

Au final, le choix de ces conditions d’installation dépend de votre besoin en électricité photovoltaïque. Il est aussi nécessaire de contacter les professionnels pour savoir la viabilité de votre projet photovoltaïque. Surtout, n’hésitez pas à nous contacter pour avoir une étude et un diagnostic complet de votre propriété pour l’installation de panneaux solaires. Nous élaborerons aussi un devis qui correspond à vos attentes et ce sera gratuit !