Orientation optimale du toit pour les installations solaires : guide pour une production d'énergie maximale
Vous vous demandez comment orienter au mieux votre installation solaire ? Découvrez ici l'angle idéal pour que votre installation photovoltaïque génère le plus d'électricité possible.
L'orientation et le positionnement corrects de votre installation solaire ont une grande influence sur ses performances et sa production d'énergie. Dans cet article, vous découvrirez les erreurs à éviter absolument et comment tirer le meilleur parti de votre installation photovoltaïque, que ce soit sur un nouveau bâtiment ou sur un toit existant.
Le succès d'une installation solaire dépend de nombreux facteurs, notamment de l'orientation et de l'inclinaison du toit, ainsi que des conditions climatiques régionales. L'orientation optimale du toit est un facteur déterminant pour l'efficacité et la rentabilité de l'installation.
Cet article offre un aperçu complet des conditions optimales pour les installations solaires, en passant par les défis et solutions, et souligne l'importance de faire appel à des experts pour exploiter pleinement le potentiel de votre investissement solaire.
L'orientation optimale pour une production d'énergie maximale
Lors de la planification d'installations solaires, qu'il s'agisse de solaire thermique ou de photovoltaïque, divers facteurs jouent un rôle crucial pour maximiser la production d'énergie. Parmi ces facteurs, on trouve :
L'orientation du toit
L'angle d'inclinaison des modules
Les conditions environnementales telles que l'ombrage par les arbres ou les bâtiments environnants
L'altitude du site
Regardons ces facteurs de plus près :
1. Orientation
L'orientation du toit a une grande influence sur l'exposition au soleil. En Suisse, une orientation sud est idéale, car elle permet une exposition au soleil la plus longue et la plus intense tout au long de la journée.
2. Angle d'inclinaison
L'angle d'inclinaison joue un rôle déterminant pour l'efficacité de l'installation solaire. Un angle d'environ 30° à 35° est considéré comme optimal pour exploiter efficacement l'ensoleillement en Suisse.
3. Environnement
L'environnement joue un rôle non négligeable. Les ombrages causés par les arbres, les autres bâtiments ou les crêtes de montagnes peuvent réduire considérablement les performances de l'installation photovoltaïque. Un toit dégagé et sans obstruction est donc avantageux pour la production d'énergie.
4. Altitude
L'altitude influence également les performances des installations solaires. En altitude, comme c'est souvent le cas en Suisse, l'air est plus clair et l'exposition au soleil plus intense, ce qui conduit à une production d'énergie plus élevée.
Conditions idéales pour une production d'énergie maximale
Pour tirer le meilleur parti d'une installation solaire, plusieurs facteurs clés doivent fonctionner de manière optimale ensemble. Voici les conditions parfaites pour une production d'énergie maximale résumées :
Orientation sud : Un toit avec une installation solaire orientée au sud permet une exposition au soleil la plus longue et la plus intense tout au long de la journée.
Angle d'inclinaison de 30° à 35° : Cet angle est idéal pour capter efficacement les rayons du soleil, surtout en Suisse.
Aucune ombre : Des toits dégagés et non obstrués par des ombres d'arbres, de bâtiments ou de montagnes augmentent les performances.
Altitudes plus élevées : Dans les altitudes plus élevées et les régions montagneuses comme les Alpes suisses, le potentiel de performance solaire et la production d'énergie sont généralement plus élevés.
Ces conditions représentent le cas idéal pour maximiser la production d'énergie d'une installation solaire. Il n'est bien sûr pas toujours possible de remplir toutes ces conditions, mais plus vous vous en rapprochez, plus votre installation solaire sera efficace et rentable.
L'orientation parfaite du toit : Production d'énergie maximale vs. Autoconsommation maximale
La planification des installations solaires a évolué ces dernières années : alors qu'auparavant, l'accent était mis sur la production d'énergie maximale, aujourd'hui, l'accent est davantage mis sur la autoconsommation maximale. Ce changement découle de la reconnaissance que les installations solaires sont les plus rentables grâce à une autoconsommation élevée. Ainsi, la planification basée sur la consommation remplace la planification axée sur la production.
Une telle planification basée sur la consommation peut être atteinte, par exemple, par une orientation est-ouest de l'installation solaire. L'énergie solaire est ainsi utilisée efficacement le matin (côté est) et le soir (côté ouest), ce qui est idéal pour les ménages qui consomment principalement de l'énergie le matin et le soir.
Orientation pour une autoconsommation maximale
Pour maximiser l'autoconsommation, une évaluation minutieuse de divers facteurs est nécessaire. Ces facteurs déterminent dans quelle mesure l'installation peut utiliser efficacement l'énergie produite directement pour les besoins personnels :
Orientation : Avec une orientation est-ouest, l'installation capte les premiers rayons du soleil le matin à l'est et utilise le soleil de l'après-midi à l'ouest. Cette orientation permet une production d'énergie plus régulière tout au long de la journée, optimisant ainsi la consommation personnelle.
Angle d'inclinaison : Un angle d'inclinaison modéré est avantageux pour une orientation est-ouest afin de garantir une production régulière tout au long de la journée. Un angle d'environ 10° à 15° est souvent recommandé.
Facteurs environnementaux : Avec une orientation est-ouest, il est particulièrement important de minimiser les ombrages, car le soleil éclaire différentes parties de l'installation à différents moments de la journée.
Altitude : L'altitude joue également un rôle, car dans les altitudes plus élevées, l'ensoleillement est plus intense le matin et le soir, ce qui optimise encore davantage la consommation personnelle.
En prenant en compte ces facteurs, une installation photovoltaïque peut être conçue de manière à non seulement produire le maximum d'énergie, mais aussi à maximiser l'autoconsommation, ce qui conduit à une rentabilité et une efficacité accrues à long terme.
Ce tableau offre une vue d'ensemble des différences entre les installations solaires optimisées pour la production d'énergie maximale et celles optimisées pour l'autoconsommation maximale. Il est évident qu'en fonction de l'orientation et de la configuration, divers avantages et augmentations d'efficacité peuvent être obtenus.
Combiner l'installation solaire avec un système de stockage d'énergie
Si vous souhaitez combiner la maximisation de la production d'énergie avec la maximisation de la consommation d'énergie, un système de stockage est la solution optimale. Un système stockage d'énergie permet de stocker l'électricité solaire produite pour une utilisation ultérieure au lieu de la consommer immédiatement ou de l'injecter dans le réseau public.
Avantage : Avec un système de stockage, vous pouvez stocker l'électricité solaire produite pendant la journée et l'utiliser lorsque le soleil ne brille pas. L'utilisation de l'électricité solaire stockée augmente la rentabilité de votre installation solaire. Le temps d'amortissement de l'installation peut ainsi être réduit.
Choix du bon système de stockage : Lors du choix d'un système stockage d'énergie, vous devez sélectionner la capacité du stockage en fonction de votre consommation d'énergie moyenne et de la taille de votre installation solaire. Les batteries au lithium-ion modernes sont un choix populaire car elles offrent une haute densité énergétique, une longue durée de vie et de bonnes performances.
Considérations économiques : L'investissement dans un système de stockage d'énergie doit être soigneusement évalué, car il augmente les coûts initiaux d'une installation solaire. Cependant, des économies considérables peuvent être réalisées à long terme.
En combinant une installation solaire avec un système de stockage d'énergie, l'autoconsommation et la rentabilité de l'installation peuvent être optimisées. Êtes-vous intéressé par un système de stockage d'énergie pour votre installation photovoltaïque ? Faites une demande pour un système stockage d'énergie et obtenez des informations plus détaillées ou une offre personnalisée.
Influence de l'inclinaison du toit sur l'efficacité des installations solaires
L'inclinaison du toit est un facteur déterminant pour l'efficacité d'une installation solaire. Différents types de toits nécessitent des angles d'inclinaison différents pour optimiser l'ensoleillement et maximiser ainsi la production d'énergie de l'installation solaire.
Nous examinons ici tous les angles, de l'horizontale d'un toit plat à la verticale d'une façade :
Toit plat (15° - 30°) :
Les toits plats offrent une grande flexibilité pour l'orientation et l'inclinaison des modules solaires.
Un angle d'inclinaison léger de 15 à 30 degrés est souvent idéal pour garantir une ensoleillement suffisant tout en réduisant la vulnérabilité aux charges de vent.
Cette inclinaison permet également un auto-nettoyage des modules par la pluie, ce qui simplifie l'entretien.
Toit incliné (30° - 35°) :
Pour les toits inclinés, l'angle d'inclinaison idéal est généralement étroitement lié à l'inclinaison du toit.
Un angle de 30° à 35° est optimal pour la plupart des sites en Suisse, car il offre un excellent équilibre entre l'ensoleillement maximal en été et en hiver.
Cette inclinaison maximise la production d'énergie tout au long de l'année.
Toit incliné (35° - 60°) :
Un angle d'inclinaison plus raide de 35° à 60° peut être avantageux dans certaines zones géographiques ou pour des conceptions de toit spécifiques.
Ces angles sont particulièrement efficaces en hiver lorsque le soleil est plus bas et peuvent réduire la charge de neige sur les modules.
Cependant, la production d'énergie en été peut être réduite si l'angle est trop raide.
Façade (90°) :
Les installations solaires montées en façade ont un angle d'inclinaison de 90° et sont une alternative lorsque les surfaces de toit ne sont pas disponibles.
Elles sont moins efficaces en termes de production d'énergie, car l'ensoleillement n'est pas optimal.
Cependant, elles offrent un complément utile, en particulier dans les zones urbaines, pour utiliser des surfaces supplémentaires pour la production d'énergie.
Le choix du bon angle d'inclinaison en fonction du type de toit est essentiel pour optimiser l'efficacité d'une installation solaire. Les toits plats avec des systèmes de toit plat modernes, qui permettent un angle ajustable, sont particulièrement efficaces.
Ces systèmes offrent la flexibilité d'ajuster l'angle d'inclinaison des modules solaires en fonction des variations saisonnières. En hiver, un angle plus raide peut être choisi pour utiliser plus efficacement le soleil bas, tandis qu'en été, un angle plus plat suffit. Cette adaptabilité rend les systèmes de toit plat modernes parmi les solutions les plus efficaces pour les installations solaires.
Tableau récapitulatif des types de toits et des angles d'inclinaison optimaux
Prise en compte des différences régionales
En Suisse, le potentiel de production d'énergie solaire varie considérablement d'une région à l'autre, ce qui doit être pris en compte lors de la planification et de l'évaluation des projets solaires.
Ensoleillement et conditions climatiques
Ensoleillement : L'ensoleillement se réfère à la quantité d'énergie solaire reçue dans une région spécifique. Les zones avec un haut niveau d'ensoleillement offrent un plus grand potentiel pour les installations solaires.
Conditions climatiques : En plus de l'ensoleillement, des facteurs tels que la température, la fréquence des brouillards et les chutes de neige jouent un rôle. Les conditions météorologiques extrêmes peuvent affecter l'efficacité des installations solaires.
Différences selon les régions géographiques
L'Office fédéral de l'énergie (OFEN) distingue différents emplacements, principalement la « région du Plateau » et la « région alpine ».
Région alpine : Dans les régions montagneuses, le potentiel de performance photovoltaïque est nettement supérieur à celui des plaines. Un potentiel de performance allant jusqu'à 1 500 kWh par kWc de puissance installée par an peut y être atteint. Cela est dû à l'air clair, à une plus forte ensoleillement et à une moindre ombrage à ces altitudes.
Plaine suisse : Dans les plaines, le rendement moyen peut atteindre jusqu'à 1 200 kWh par kWc par an. Ici, des facteurs tels que le brouillard et une altitude inférieure influencent les rendements de l'énergie solaire.
Vallées alpines et zones plus basses : Dans les régions basses, y compris les vallées alpines, les rendements sont les plus faibles, avec 700 à 800 kWh par kWc par an. Cela est dû à une plus grande probabilité d'ombrage et à un moindre ensoleillement.
Ces différences régionales sont cruciales pour la planification des projets solaires. Il est essentiel de prendre en compte les conditions spécifiques de chaque région pour exploiter pleinement le potentiel des installations photovoltaïques. Une analyse approfondie des conditions locales aide à obtenir une estimation réaliste de la production d'énergie attendue.
Gérer les défis liés à l'orientation
Lors de la planification et de l'installation des installations solaires, diverses difficultés peuvent survenir concernant l'orientation. Voici quatre scénarios défavorables et des solutions possibles :
Orientation nord du toit
Problème : Un toit orienté au nord dans l'hémisphère nord reçoit beaucoup moins de lumière solaire, ce qui diminue l'efficacité de l'installation solaire.
Solution : Installer des modules solaires avec une inclinaison accrue pour compenser partiellement le moindre ensoleillement. Alternativement, des panneaux solaires peuvent être installés sur d'autres surfaces, comme les toits de garages ou des structures autonomes.
Ombrage important
Problème : Les arbres, les bâtiments voisins ou d'autres structures projettent des ombres sur les panneaux solaires, ce qui entraîne une perte de performance significative.
Solution : Utiliser des micro-onduleurs qui maximisent l'efficacité de chaque module individuel. De plus, la taille des arbres peut être réduite ou les modules peuvent être placés de manière stratégique pour minimiser l'ombrage.
Toit plat avec capacité portante insuffisante
Problème : Certains toits plats n'ont pas la capacité portante nécessaire pour supporter les installations solaires, surtout lorsqu'une inclinaison est requise.
Solution : Utiliser des modules solaires légers et des systèmes de montage à faible ballast qui ne surchargent pas le toit. Des mesures de renforcement du toit peuvent également être envisagées.
Toit avec de nombreuses interruptions
Problème : Les fenêtres de toit, les cheminées ou d'autres interruptions rendent difficile une disposition efficace des panneaux solaires.
Solution : Adapter la disposition des panneaux solaires pour utiliser de manière optimale la surface disponible. Une planification détaillée est souvent nécessaire pour maximiser l'efficacité malgré les interruptions.
Ces scénarios montrent que même dans des conditions défavorables, il existe souvent des possibilités d'installer et d'exploiter efficacement des installations solaires sur les toits. Une planification minutieuse avec la participation d'experts et l'utilisation des technologies appropriées permettent de surmonter de nombreux défis avec succès.
Conseil d'experts pour la planification
Faire appel à des experts lors de la planification de l'orientation des toits pour les installations photovoltaïques peut être décisif pour maximiser l'efficacité, la rentabilité et la durabilité de l'installation. Les experts offrent un soutien précieux tant pour les nouvelles constructions que pour l'intégration dans les bâtiments existants.
Nouvelles constructions : Pour les nouvelles constructions, il est possible d'intégrer l'installation photovoltaïque de manière optimale dès le départ. Avec des conseils professionnels, l'installation peut être parfaitement adaptée aux spécificités architecturales et aux besoins énergétiques du bâtiment. Vous bénéficiez également d'un soutien pour choisir les meilleurs matériaux et technologies afin de garantir une efficacité maximale et une esthétique harmonieuse.
Bâtiments existants : Pour la modernisation des bâtiments existants avec des installations solaires, il faut souvent relever des défis spécifiques tels que l'état du toit, les installations existantes ou les contraintes de protection du patrimoine. Les experts analysent les conditions du bâtiment existant et développent des solutions sur mesure.
Dans les deux cas, les conseils de professionnels vous aident non seulement pour la planification technique, mais aussi pour les processus administratifs comme la demande de subventions ou les autorisations, accélérant ainsi les progrès. L'expérience et les connaissances spécialisées des experts sont indispensables pour réaliser une installation solaire efficace, économique et respectueuse de l'environnement.
Vous planifiez un projet solaire et cherchez le partenaire idéal pour sa réalisation ? Que vous ayez besoin d'experts pour l'installation d'une nouvelle installation solaire ou d'un soutien pour l'optimisation d'une installation existante, Buildigo vous met en contact avec des professionnels qualifiés près de chez vous. Faites une demande sans engagement : Buildigo est votre partenaire pour un avenir énergétique durable et efficace. C'est simple, rapide et efficace.
Conclusion
L'orientation et l'inclinaison optimales d'un toit sont des facteurs clés pour l'efficacité et la rentabilité d'une installation solaire. Les différences régionales, l'état du toit et les conditions individuelles jouent un rôle important. Les conseils de professionnels peuves être décisifs pour trouver les meilleures solutions. Avec une planification et une mise en œuvre correctes, une installation photovoltaïque peut devenir un élément durable et rentable de votre maison.
Une autre option est l'installation d'une station solaire pour balcon. Dans cet article, vous pouvez en savoir plus sur les stations solaires pour balcon.