Le rendement d’un module photovoltaïque varie en fonction de l’angle d’incidence des rayons solaires. Il est possible de déterminer la position la plus adéquate des panneaux solaires pour obtenir le meilleur rendement énergétique.
Définir la meilleure inclinaison d’un panneau est plus simple sur un modèle « mobile » que sur le toit d’une maison.
La position d’un panneau solaire se détermine selon deux critères :
- l’orientation, aussi appelée azimuth
- l’inclinaison, ou angle horizontal établit sur un axe nord/sud
Orienter optimalement un panneau solaire
Cette partie est relativement simple. Les panneaux devront être orientés vers le sud, dans l’hémisphère nord, et à l’inverse, vers le nord, dans l’hémisphère sud. Plus on se rapprochera de l’Equateur et moins l’orientation sera importante, car quasi horizontale.
Déterminer l’inclinaison d’un panneau solaire
De manière générale, il conviendra de déterminer le mois bénéficiant du moins d’ensoleillement. Auprès de services météorologiques, ou du fournisseur de panneaux photovoltaïques, il sera possible d’obtenir les chiffres de l’irradiation journalière ou rayonnement journalier (en Watt/heure par m2 par jour -Wh/m2/j-) selon l’inclinaison.
Il sera alors important de déterminer une inclinaison optimale (90° par rapport au rayons solaires) pour le mois le moins ensoleillé. Ainsi, si le rendement est optimisé pour ce mois de faible rayonnement, il en sera de même pour les mois plus cléments.
Ainsi identifié le mois le moins ensoleillé, obtenir l’inclinaison optimale des panneaux se fera en additionnant la latitude du lieu concerné au chiffre correspondant à la déclinaison du soleil, c’est à dire pour chaque mois de l’année, l’angle des rayons du soleil par rapport à l’Equateur.
>>La suite page 2 : calcul de l’inclinaison optimale du panneau photovoltaïque en fonction de la latitude>>
L’inclinaison optimale s’obtient donc une fois le mois le moins ensoleillé défini, en additionnant la latitude du lieu où se trouve votre installation au chiffre correspondant au mois le moins rentable dans le tableau ci-dessous :
| Jan | Fev | Mar | Avr | Mai | Jui | Juil | Août | Sept | Oct | Nov | Déc |
| +13° | +7° | 0° | -7° | -13° | -20° | -13° | -7° | 0° | +7° | +13° | +20° |
Certes parfois un alignement horizontal peut être le plus rentable, mais il conviendra toujours d’incliner un minimum les installations ne serait-ce que pour le ruissellement de l’eau et l’évacuation des objets ou poussières pouvant se déposer sur le panneau.
Bien sur, la plupart des particuliers souhaitant investir dans des énergies renouvelables pour la maison n’envisagent pas d’autre installation de panneaux que sur le toit. Pire, installés sur un bateau ou une installation mobile, le calcul du positionnement optimal sera plus compliqué encore…
Même dans ce genre de cas, la productivité d’un panneau ne sera pas si amputée pourvu que l’angle ne soit pas plus de 20° supérieur à celui de l’inclinaison optimale calculée.
Exemples : un écart de 40° entrainera une baisse de près de 25% du rendement. Pour 30° d’écart, la déperdition sera de 14% environ.
Pour 20°, 6%; et pour 10° : 2%.
En France, chiffres du photovoltaïque raccordé au réseau
Coût et rentabilité moyenne d’une installation de panneaux solaires chez un particulier en France (source Sofer)
- équipement en panneaux et main d’oeuvre pour l’installation : 22000 euros
- crédit d’impôt sur l’équipement : – 8000 euros
- coût final payé par le particulier : 14 000 euros
- revenu annuel tiré de la revente d’électricité à l’opérateur historique : 2050 euros
- temps de retour sur investissement : 7 ans
Installation photovoltaïque en Normandie : lire l’article
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sources : Energie et développement/Encyclo-Ecolo/Ministère du Développement Durable.
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