Panneau solaire : calcul de la production d’électricité, les critères et l’installation

Comment calculer la production d’un panneau solaire ?

Élément à déterminer

Détail de calcul

Surface des panneaux

Nombre de panneaux x longueur x largeur

Rendement d’un panneau solaire

  • Environ 6 % pour le modèle silicium amorphe
  • 14 à 18 % pour un modèle polycristallin
  • 16 à 24 % pour un modèle monocristallin

Ensoleillement au nord de la France (par m2/j)

  • En hiver : 1,08 kWh
  • En été : 3,84 KWh

Ensoleillement au sud de la France (par m2/j)

  • En hiver : 2,43 KWh
  • En été : 5,43 KWh

Coefficient de perte d’énergie

Entre 0,7 et 0,8 selon les différentes installations

Énergie produite (KWh/jour)

E = surface x rendement x ensoleillement x coefficient de perte

Afin d’obtenir la production réelle en électricité, le résultat obtenu est pondéré de la manière suivante, en tenant compte de l’orientation et de l’inclinaison des panneaux.

Inclinaison

30°

60°

90°

Orientation Sud

93%

100%

91%

68%

Orientation Sud-est

93%

96%

88%

66%

Orientation Sud-ouest

93%

96%

88%

66%

Orientation Est

93%

90%

78%

55%

Orientation Ouest

93%

90%

78%

55%


Prenons un exemple pour des panneaux solaires de 7 m2 de surface qui se trouvent au nord de la France et avec un coefficient de perte d’environ 0,7. On utilise des panneaux polycristallins, donc rendement = 15 % soit 0,15. Calculons l’énergie produite par les panneaux pendant l’été.

En utilisant la formule, on a

E = 7 x 0,15 x 3,84 x 0,7 = 2,82 KWh/j

Si les panneaux sont orientés sud-est avec un angle de 30°, on a donc une pondération de 96% sur la puissance réelle

Ce qui nous donne : puissance = 2,82 x 96% = 2,71 KWh/j

Les critères influençant la productivité d’un panneau solaire

L’installation d’un panneau solaire nécessite une étude préliminaire que ce soit pour son emplacement ou pour ses dimensions. Elle doit tenir compte de différents critères afin d’assurer une bonne productivité.

La localisation du bâtiment

Panneau installé dans une région en plein soleil

La zone de résidence est importante pour le rendement d’un panneau solaire, car elle détermine le climat auquel ce dernier sera assujetti. 

Dans les régions en plein soleil, les panneaux photovoltaïques auront une excellente productivité. Par conséquent, le nombre de panneaux à utiliser sera moins nombreux que pour un logement de même consommation, mais dans une zone moins ensoleillée.

L’orientation et l’angle d’inclinaison des panneaux

Comme le soleil est la principale source d’énergie de ce type d’installation, il est donc primordial de trouver la meilleure orientation pour que les panneaux puissent en profiter pleinement. Pour cela, la pente de toiture orientée vers le sud est l’idéal puisque cette partie aura la lumière du soleil durant presque toute la journée. 

En revanche, si vous choisissez d’autres endroits que votre toiture, veillez seulement à positionner vos panneaux vers le Sud.

Comme pour l’orientation, l’inclinaison du panneau influence également sa capacité de production. Plus les rayonnements solaires sont perpendiculaires aux panneaux, plus l’énergie dégagée est optimale.

L’ombrage et la luminosité de l’emplacement

Même si toutes les conditions susmentionnées sont respectées, si les panneaux sont masqués par un obstacle, ça revient tout de même à un mauvais emplacement. Le but principal est de laisser le rayonnement solaire atteindre la surface des panneaux le plus longtemps possible durant la journée. 

Installation solaire : pourquoi le choisir ?

Installation panneaux solaires

L’exploitation de l’énergie solaire pour répondre aux besoins d’un foyer représente bien plus d’avantages que d’inconvénients. Voici les raisons du pourquoi vous devrez penser à choisir ce type d’installation :

  • Énergie gratuite et inépuisable ;
  • Production d’électricité économique et écologique ;
  • Augmentation de la valeur du bien immobilier (un logement avec installation solaire a un prix de vente ou de location beaucoup plus élevé) ;
  • Aides financières possibles afin d’alléger le coût d’installation (exemple : éco-prêt).

FAQ

Que signifie le terme « puissance crête » ?

La puissance crête est la puissance optimale délivrée par un capteur solaire dans les conditions les plus favorables. Il est mesuré sous un rayonnement de 1000 W/m2 avec une température des plaques à 25°. Attention, il s’agit de la température de la surface des panneaux, mais non de l’air.

L’unité de mesure de cette puissance est le kilowatt crête. Elle correspond environ à celle de 3 panneaux standards (sur une surface de 5 m2).

Comment booster votre production d’électricité solaire?

Afin de pouvoir profiter d’une production optimale en électricité solaire, certaines conditions sont à remplir :

  • Évaluez les données d’ensoleillement de votre région afin de mieux dimensionner votre capteur.
  • Calculez bien le nombre de panneaux nécessaires pour vos besoins.
  • Orientez vos panneaux vers le sud avec un angle de 30°.
  • Choisissez un emplacement bien dégagé et sans ombrage.
  • Entretenez et nettoyez vos panneaux pour être plus efficace.

Que faire si votre kit solaire produit plus que votre consommation habituelle?

Il peut y avoir un surplus de production d’électricité dans les deux cas suivants :

  • Les conditions d’installation des panneaux sont optimales;
  • Les panneaux sont surdimensionnés par rapport aux besoins du foyer.

Dans ces situations-là, afin de ne pas gaspiller le surplus d’énergie produite, vous pouvez :

  • Stocker l’électricité à l’aide d’une batterie.
  • Le libérer dans les réseaux de distribution.

Faire des bénéfices en le vendant à des fournisseurs d’énergie.

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