Un panneau solaire a-t-il besoin d’une inclinaison spéciale pour bien fonctionner en hiver ? Pour produire de l’électricité, vos panneaux solaires ont besoin… de soleil. Jusque-là, rien de sensationnel. Pourtant, ce principe simple peut devenir un véritable casse-tête dans la pratique. En effet, l’ensoleillement de votre région n’est pas le seul facteur qui va influencer la production d’énergie de vos panneaux solaires. D’autres critères entrent en ligne de compte. L’orientation de vos cellules photovoltaïques, la latitude de votre terrain… Ou encore l’inclinaison de vos panneaux solaires.
On dit souvent que l’inclinaison idéale en France métropolitaine est un angle de 30 à 35* par rapport à la ligne d’horizon. En réalité, il s’agit d’une moyenne entre l’inclinaison idéale de l’été et celle de l’hiver, qui varie en fonction de la hauteur du soleil. Alors, peut-on changer l’inclinaison de ses panneaux solaires au fil des saisons ? Est-ce très grave si on ne le fait pas ? Éléments de réponse.
Ça paraît évident, mais selon l’ensoleillement de votre région, vos panneaux solaires ne produiront pas la même quantité d’énergie solaire. Il faut dire qu’entre la Bretagne et la Côte d’Azur, le soleil n’est pas tout à fait le même… Pourtant, même dans des régions très ensoleillées, les performances de vos panneaux solaires peuvent varier du tout au tout. Voici les autres critères essentiels pour obtenir de bonnes performances.
Si vous vivez sur la Côte d’Azur, votre ville connaîtra sans doute un très bon ensoleillement. Toutefois, si vous orientez vos panneaux solaires au nord, ils ne devraient capter que très peu de lumière solaire… Ce dernier se lève à l’est et se couche à l’ouest, en passant par le sud.
Voilà pourquoi l’orientation idéale pour vos panneaux solaires est une orientation sud : c’est le côté qui sera exposé le plus longtemps au soleil. Toutefois, vous n’avez pas toujours le choix. Si votre toiture n’est pas exposée au sud, ou que son côté sud est à l’ombre la plupart du temps, vous ne pourrez pas placer vos panneaux solaires de ce côté, par exemple. Voilà pourquoi, si vous ne pouvez pas opter pour une orientation sud, vous pouvez diviser vos panneaux solaires en 2 groupes, pour en orienter un à l’est et l’autre à l’ouest. Ainsi, vos panneaux solaires produiront de l’électricité tout au long de la journée.
Si vous avez un toit-terrasse ou que vous posez vos panneaux solaires au sol, vous aurez sans doute plus le choix sur l’endroit où installer vos panneaux solaires. Il existe également des solutions qui suivent la course du soleil : on parle de tracker solaire, ou de suiveur solaire. Mais ces dispositifs sont surtout utilisés par les agriculteurs et sur des surfaces planes. Il est impossible de les installer en toiture.
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Les panneaux photovoltaïques transforment la lumière solaire en électricité (courant continu, puis courant alternatif), tandis que les panneaux solaires thermiques transforment la lumière du soleil en chaleur (chauffage solaire, eau chaude sanitaire…). Dans les 2 cas, pour capter cette lumière le plus directement possible, l’idéal est que les cellules solaires soient à la perpendiculaire par rapport aux rayons du soleil. Le problème, c’est que la trajectoire du soleil change constamment. Non seulement en fonction de l’heure de la journée (au zénith à midi, au ras de l’horizon le soir…), mais aussi en fonction des saisons :
Conséquence : l’inclinaison optimale pour vos panneaux solaires n’est pas la même en fonction des saisons. En France métropolitaine, l’angle recommandé est compris entre 30 et 35°, pour garantir une production constante tout au long de l’année, malgré les variations de la hauteur du soleil. En toiture, c’est bien souvent la pente du toit qui va déterminer l’inclinaison des panneaux solaires. Heureusement, la pente de la plupart des toitures françaises est également comprise entre 30 et 35°.
L’azimut solaire est un chiffre qui indique de quel côté les panneaux solaires sont orientés par rapport au plein sud :
L’azimut permet d’affiner la qualité et la quantité d’ensoleillement que l’on peut espérer. En général, on estime qu’il doit rester inférieur à 60° pour obtenir un rendement optimal de vos panneaux solaires.
La latitude est une coordonnée géographique qui indique votre position sur l’axe entre le pôle Nord et le pôle Sud. En France métropolitaine, ce chiffre varie entre +41 et +51°. Cette donnée peut avoir son importance, car la latitude peut faire varier vos conditions d’ensoleillement, notamment la durée de soleil sur une journée.
Pour revenir à l’inclinaison idéale pour des panneaux solaires quand vient l’hiver, plusieurs questions entrent en ligne de compte.
On a dit plus haut que l’inclinaison recommandée pour des panneaux solaires était de 30 à 35° par rapport à la ligne d’horizon. L’objectif est que les panneaux solaires soient le plus possible à la perpendiculaire par rapport aux rayons du soleil.
Toutefois, cet idéal perpendiculaire vaut pour une inclinaison qui ne bougerait pas de l’année. Car en réalité, avec un soleil très haut en été et plutôt bas en hiver, l’inclinaison optimale pour les panneaux solaires varie chaque saison :
Avec une inclinaison à 30°, vos performances ne seront donc presque jamais vraiment optimales, mais vous vous assurerez une production constante dans toutes les situations.
Sans aller jusqu’à changer tous les jours l’inclinaison de vos panneaux solaires, vous pourriez vouloir l’adapter chaque saison, ou au moins une fois en hiver et une fois en été. Malheureusement, ce n’est pas toujours possible :
En bref, les panneaux solaires posés à plat (toits-terrasses, au sol, sur un garage…) permettent de s’adapter davantage que les panneaux solaires posés sur des toitures pentues.
On a dit que les toitures françaises avaient dans leur majorité une pente de 30 à 35°. Toutefois, l’architecture de certaines régions peut occasionner des pentes de toits plus raides. C’est notamment le cas en Bretagne ou en Alsace, où on peut avoir des toitures avec une pente de 45°.
Dans ces cas très spécifiques, la pente de la toiture ne permettra pas de profiter d’un rendement stable tout au long de l’année. L’été, notamment, qui profite plutôt aux panneaux solaires le plus à plat possible, est bien moins productif sur ces toitures.
Analysez la situation avec un professionnel qui pourra vous donner conseil. Lorsque la toiture est trop pentue, la meilleure solution peut être d’opter pour des panneaux solaires posés au sol, ou décalés sur une toiture plate (garage, dépendance…).
Les surfaces plates permettent également d’accueillir des panneaux solaires dont l’inclinaison peut se régler, notamment des kits solaires prêts à l’emploi. De quoi adapter vos panneaux solaires pour qu’ils captent au mieux la lumière du soleil, quelle que soit la saison ! Mais ces systèmes de fixation coûtent en général plus cher que ceux fournis habituellement avec des panneaux solaires. À vous de calculer si les économies sur votre facture d’électricité liées à cette inclinaison adaptative compenseront cet investissement supplémentaire !
Plus qu’une inclinaison parfaitement adaptée à l’hiver, d’autres solutions s’offrent à vous pour optimiser la production d’énergie de vos panneaux solaires pendant cette saison.
D’abord, il faut relativiser l’importance de l’inclinaison de vos panneaux solaires. Certes, cette donnée affecte forcément le rendement de vos panneaux solaires. Mais elle est moins importante que l’emplacement de vos panneaux solaires, et leur orientation. Pour rappel, la meilleure orientation pour les panneaux solaires est plein sud, car c’est l’orientation qui permet la plus longue exposition au soleil.
En bref, si vous avez le choix entre :
Privilégiez les panneaux solaires qui seront le plus exposés au soleil (ici, ceux sur votre toiture), même si c’est avec un angle moins favorable. Si vous installez vos panneaux solaires en été, anticipez que les zones d’ombre ne seront pas les mêmes en hiver, car le soleil sera plus bas !
Un autre moyen d’adapter vos panneaux solaires à la saison hivernale est d’adopter de nouvelles habitudes d’entretien pour vos panneaux solaires :
Et si vous craignez que la chute du mercure réduise le rendement de vos panneaux solaires : pas de panique ! Ils sont équipés pour supporter les faibles températures.
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L’angle idéal pour les panneaux photovoltaïques ou thermiques en hiver est de 60° par rapport à la ligne d’horizon, car le soleil est plus bas.
En été, au moment où le soleil est le plus haut dans le ciel, on estime que l’angle idéal est compris entre 10 et 20°.
Pour avoir la meilleure inclinaison en hiver comme le reste de l’année, vous pouvez chercher à adapter vos panneaux solaires. Ce n’est en général pas possible en toiture, mais vous pouvez également :
En France, l’inclinaison idéale pour des panneaux solaires est un angle compris entre 30 et 35° par rapport à la ligne d’horizon. Toutefois, ce chiffre est une moyenne, car l’inclinaison idéale varie selon les saisons, avec la hauteur du soleil. Elle est de 60° en hiver, quand le soleil est très bas, et de 10 à 20° en été, quand il est très haut.
Dans l’hémisphère nord, la meilleure orientation pour installer des panneaux solaires est plein sud. Toutefois, toutes les toitures ne sont pas orientées de ce côté, et le coût des travaux pour changer l’orientation d’un toit serait pharaonique (sans parler de la faisabilité…). Si c’est votre cas, évitez à tout prix les orientations au nord, privilégiez le sud-ouest ou le sud-est et, en cas de besoin, séparez vos panneaux solaires en 2 groupes :
Ainsi, vos panneaux solaires produiront de l’électricité tout au long de la journée.