Comment Optimiser le Rendement d’un Panneau Solaire ?

Si vous êtes à la recherche d’une solution pour faire des économies sur votre facture d’électricité ou que vous souhaitez faire un geste à votre échelle pour l’environnement, l’installation de panneau solaire s’engage dans une démarche à la fois écologique et économique.  Il s’agit d’un excellent moyen de production et de consommation d’électricité, à la fois économique et responsable. 

Toutefois, il existe des différences entre les différents types de panneaux solaires, que ce soit au niveau de la marque, de la puissance ou encore du type de cellules utilisé pour produire le panneau solaire.

Pour faire le choix parmi les différents panneaux solaires que nous mettons à votre disposition, le rendement du panneau solaire est un facteur non négligeable.  L’idée de rendement correspond à la capacité d’un panneau solaire à transformer les rayons du soleil en énergie. Il est primordial, avant de vous lancer dans le processus d’achat, de comprendre cette notion.

Le but ici est de savoir quels panneaux solaires procurent un meilleur rendement.

Nous mentionnerons également les éléments qui influencent ce rendement puis nous nous intéresserons aux critères à prendre en compte lors du choix de votre panneau solaire.

1. kWh et kWc : quelles différences ?

L’électricité est, au même titre que toutes les autres, une énergie disposant de ses propres unités de mesure.

Ces unités ont pour but de quantifier, par exemple, la puissance d’une installation solaire et d’exprimer avec des chiffres clairs sa production.

Pour ne pas à être perdu par les différents numéros qui apparaîtront sur votre compteur, il est important de savoir ce à quoi renvoie chaque indicateur.

Le watt est une unité de mesure permettant de quantifier la puissance d’un appareil. 

Le kilowatt-heure ou kWh quant à lui est l’unité de mesure de base lorsqu’il est question de l’énergie solaire. Il permet de connaître de façon instantanée la puissance d’un appareil en marche. À savoir : 1 kWh = 1 000 Wh. 

Bien que découlant également du watt, le kWc ou kilowatt-crête est une autre unité de mesure bien spécifique. Elle mesure la puissance nominale de l’appareil, en occurrence ici d’un panneau solaire. Cette unité permet de faire une comparaison entre plusieurs panneaux solaires et d’ainsi les différencier les uns des autres. Elle permet également de désigner la puissance considérée comme idéale.

Les deux unités de mesure citées plus haut ne doivent en aucun cas être confondues, car elles présentent des données bien précises chacune.

2. L’ensoleillement selon les régions

L’ensoleillement est un facteur qui influence grandement le rendement du panneau solaire. En fonction de la région dans laquelle vous vous trouvez, de la forme de votre toiture ou encore de l’orientation du panneau solaire, la variation peut être plus ou moins importante.

Pour optimiser le rendement de vos panneaux solaires, vous pouvez évaluer le potentiel ensoleillement de votre zone d’habitation en vous aidant d’un cadastre solaire. Un cadastre solaire est une cartographie réalisée pour une zone précise permettant d’obtenir les informations liées à votre production potentielle d’énergie si vous optez pour un panneau photovoltaïque. Celui-ci vous permet d’estimer le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque. L’idée de ces cadastres solaires provient de l’Allemagne qui, elle, dispose déjà de cadastres solaires dans toutes les villes et dans les villages. 

Le calcul d’un cadastre solaire est généralement effectué par des logiciels donnant un résultat d’une grande précision et prenant en compte plusieurs facteurs extérieurs.

Pour en savoir plus sur le potentiel ensoleillement de votre maison, vous devez consulter le cadastre solaire de votre région. Pour cela, consultez notre article à propos du coefficient d’ensoleillement et trouvez le cadastre solaire correspondant à votre région.

Ces cadastres solaires se développent de plus en plus et ils sont le plus souvent effectués à l’échelle de la ville ou d’un quartier. 

Source : www.meteoexpress.com

Les zones qui enregistrent le moins d’ensoleillement durant l’année sont celles des Ardennes, l’Ouest de la Bretagne, la Seine-Maritime ou encore le Monts d’Arrée, dans le centre du Finistère. Vous n’y avez que 1 450 heures d’ensoleillement l’année.  Suivent les régions suivantes : 

• Le tiers nord et le Pays Basque 1 500-1 700 heures.

• Le Jura et la Loire sont à environ 1 700-1 800 heures.

• La moitié sud de la France, l’Aquitaine et la région de Lyon sont à 1 900-2 000 heures.

• La Gironde et la Charente-Maritime arrivent avec 2 100 heures. C’est la partie de l’Ouest la plus ensoleillée.

• Le Languedoc-Roussillon, la Corse et la Provence-Alpes-Côte d’Azur enregistrent entre 2 400 et 2 700 heures d’ensoleillement.

• L’est des Bouches-du-Rhône et l’ouest du Var sont quant à eux à 2 900 heures.

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3. Orientation et inclinaison des panneaux solaires

Pour qu’un panneau solaire ait un bon rendement, il faut également qu’il ait une bonne exposition au soleil.

Pour cela, vous devez prendre en compte les deux critères cruciaux que sont l’orientation du panneau solaire et son inclinaison.

La direction dans laquelle sont orientés les pans de votre toiture influencera évidemment le choix d’orientation de vos panneaux solaires.

Pour trouver l’orientation de panneau solaire qui convient le mieux, il est important de comprendre le chemin parcouru par le soleil dans le ciel.

La course faite par cet astre n’est pas aussi constante que vous pouvez l’imaginer. 

L’hémisphère dans lequel vous vous trouvez a évidemment un impact sur la position du soleil par rapport à votre habitation.

Les saisons de l’année ainsi que l’heure de la journée auront aussi une influence sur le rendement de vos panneaux solaires. 

L’unique point qui ne varie pas est le fait que le soleil se lèvera toujours à l’Est et se couchera toujours à l’Ouest. 

La meilleure orientation pour un kit solaire sur une maison établie dans l’hémisphère Nord est évidemment plein Sud.

Vous pourrez ainsi capter le maximum d’énergie solaire. 

Par contre, si vous vivez dans l’hémisphère Sud, il est préférable de privilégier des panneaux orientés vers le Nord.

>> Comment bien exposer son kit solaire ? Lire l'article concerné pour en savoir plus.

L’inclinaison a également une influence. En effet, la variation de l’angle formé par les rayons de soleil a un rôle majeur dans le rendement d’un panneau solaire.

Dans une quête d’optimisation, les rayons doivent idéalement frapper les panneaux solaires de façon perpendiculaire. 

Toutefois, la course du soleil n’est pas la même tout au long de l’année. 

Durant l’hiver, le soleil est assez bas dans l’hémisphère Nord.

C’est pour cette raison qu’il est préférable de privilégier une inclinaison à 60°. 

Au printemps, le meilleur angle d’inclinaison est de 45°. En été, pour avoir le meilleur rendement panneau solaire possible, il est préférable d’opter pour un angle d’inclinaison de 20°. 

Vous vous demandez alors : comment faire pour une optimisation annuelle du rendement de vos panneaux solaires ? La réponse est simple, il vous faudra choisir une inclinaison de 30° ou 35° par rapport à l’horizon. Il s’agit du parfait compromis pour toutes les saisons de l’année.

Nous avons répertorié pour vous toutes les techniques indispensables à mettre en place pour bien exposer votre kit solaire dans notre article dédié.

4. Comment choisir son panneau solaire ?

Plusieurs types de panneaux solaires sont actuellement présents sur le marché. Il est important de savoir les différencier afin de choisir lequel sera le plus adapté à vos besoins. 

Les différents types de panneaux solaires

Les panneaux solaires sont classés en deux grandes catégories : les panneaux thermiques et les panneaux photovoltaïques. 

Le panneau thermique permet de produire de la chaleur tandis que le panneau photovoltaïque produit de l’électricité. 

Le sujet ici étant la production d’électricité, il est important de s’attarder sur les types de panneaux photovoltaïques.

Il existe deux principaux types de panneaux solaires : monocristallin ou polycristallin. 

Les panneaux solaires monocristallins

Il s’agit des panneaux dont les cellules proviennent d’un cristal de silicium unique.

La structure présente donc une parfaite homogénéité lui permettant d’arborer cette couleur noire couramment appelée « full black ».

Ces panneaux solaires ont l’avantage de commencer leur production assez tôt et de s’arrêter tard le soir.

Cela est possible grâce à certaines caractéristiques du cristal de silicium utilisé.

Avec une tension plus élevée, les cellules monocristallines conviennent donc parfaitement aux surfaces moyennes ou petites.

A noter que ces panneaux solaires ont un coût plus élevé que les panneaux polycristallin, le processus de production étant plus coûteux.   

Ces panneaux sont à privilégier dans les régions froides du monde.

Si vous ne savez pas encore quel panneau solaire haut rendement monocristallin choisir, des modèles tels que le panneau solaire Systovi 300wc ou encore le panneau solaire Amerisolar 300wc sont présents sur notre site. 

Les panneaux solaires polycristallins

Ces panneaux sont ceux dont les cellules sont constituées de multiples cristaux de silicium.

Ces cristaux ont des tailles différentes les uns des autres.

La couleur de l’ensemble ne présente pas la même homogénéité que ses homologues monocristallins.

Elle tendra plus vers le bleu.

Ces panneaux proposent un rendement surfacique et un rendement de conversion plus faible.

La production de l’électricité de son côté débute plus tard. Ils sont parfaits pour les maisons construites dans les régions plus chaudes. 

Les modèles de panneaux polycristallins sont plus abordables en termes de prix.

Toutefois, bien que les différences entre ces deux types de panneaux soient parfaitement visibles, cela n’a pas une très grande influence sur le rendement dans une petite région du monde comme la France.

De plus, peu importe le type de module que vous possédez, un bon entretien aura un impact sur sa capacité de production et donc sur son rendement. Tout savoir sur le nettoyage et l'entretien d'un panneau solaire. 

Besoin d'un conseil sur le choix de vos panneaux ? Nos conseillers vous répondent.

Les critères de choix de son panneau solaire ?

Pour choisir votre panneau solaire, les critères suivants sont à prendre en compte :

La puissance nominale

La puissance nominale est la mesure exprimée en Wc.

Elle permet de faire une comparaison des différentes technologies et des différentes marques sur une même base.

Cette donnée saura vous guider bien que les conditions d’utilisation ne seront pas forcément les mêmes que celles des tests réalisés sur les produits chez le fabricant.

La garantie

Comme la plupart des produits, les panneaux photovoltaïques s’usent avec le temps.

La plupart des constructeurs offrent à leur client une garantie sur une période prédéterminée.

Cela vous permet d’assurer un retour sur investissement si votre appareil ne fonctionne plus correctement avant l’arrivée du terme de la garantie.

La garantie peut s’étendre sur une dizaine ou une vingtaine d’années.

>> Quel est le meilleur panneau solaire en 2021 ? Lire l'article concerné pour en savoir plus.

L’emplacement

L’emplacement sur la toiture est un facteur qui influencera le rendement.

Il ne doit donc pas être choisi à la légère. Il doit prendre en compte l’orientation et l’inclinaison optimale.

Vous devez également considérer la végétation présente actuellement et celle susceptible d’être présente dans le futur.

Cela vous permettra d’éviter les ombrages. Ces dernières, peu importe leur taille ou leur durée, ont un impact sur le rendement.

Vous devrez donc vous assurer de ne pas posséder un arbre ou d’autres végétaux qui pourraient en grandissant faire de l’ombre à vos panneaux.

Il en est de même pour la végétation de vos voisins.

L’esthétisme

L’esthétique d’un produit est la première chose qui saute aux yeux.

Cela peut paraître superficiel mais ces panneaux modifieront l’aspect de votre maison sur une longue durée.

Il est donc essentiel que vous soyez satisfaits visuellement parlant. Les fabricants ont vite compris cet aspect.

Les panneaux sont déjà de nos jours disponibles en diverses couleurs. Cependant, la couleur du panneau impactera son rendement.

Plus le panneau est sombre, et plus le rendement est élevé. A contrario, plus le panneau est clair, plus il renvoie la lumière dans l’atmosphère et le rendement est donc plus faible.

Quels les panneaux solaires offrent le meilleur rendement ?

De nombreux modèles de panneaux solaires haut rendement monocristallin et polycristallin sont disponibles sur le marché. Nous vous guidons dans votre choix en quelques points : 

• Le meilleur rendement est celui du panneau solaire monocristallin.

• Les panneaux monocristallins sont en effet les plus performants du marché. Le rendement de leurs cellules est compris entre 16% et 24%.

• Les panneaux polycristallins sont de leur côté légèrement moins performants. Il offre un rendement de 14% à 18%.

On obtient alors une différence de 2% à 4% entre les deux types de panneaux solaires.

Le rendement panneau solaire thermique est, quant à lui, beaucoup plus élevé, pouvant atteindre les 80%, quand bien même son coût d’installation est beaucoup plus élevé. 

Demandez de l'aide à l'un de nos conseillés pour bien choisir vos panneaux solaires.

5. L’influence des températures sur un panneau solaire

Les cellules photovoltaïques convertissent le rayonnement solaire en énergie électrique sur la base d’un rendement variant en fonction du modèle.

Au-delà de ce rendement, le reste de rayonnement sera converti en chaleur. La fraction résiduelle quant à elle sera réfléchie. 

Une cellule photovoltaïque mal ventilée verra donc sa température monter beaucoup trop vite et cela ne sera pas sans conséquence pour le panneau solaire. 

La température a un impact sur la tension de la cellule photovoltaïque.

Pourtant son action sur le courant est moindre. Lorsque la température augmente, la tension à vide de la cellule diminue. 

La puissance étant le produit du courant et la tension, lorsque la température augmente, la puissance elle aussi diminue. 

Les panneaux solaires sont toute l’année à l’extérieur, ils subiront de nombreux changements de température, les grands froids d’hiver comme la canicule d’été.

Il faudra donc prendre en compte les propriétés électriques de votre kit solaire.

6. Calculer le rendement potentiel de votre installation panneau solaire

Pour calculer votre rendement potentiel, il existe des outils de calcul spécialement conçus à cet effet. Il s’agit de formulaires de calcul dans lequel entre en compte plusieurs paramètres. 

Pour résumer, cette formule de calcul du rendement d’un panneau solaire prend en compte les paramètres suivants : 

• Le type de panneaux que vous souhaitez utiliser

• La puissance nominale de l’installation en kWc

• La puissance de production panneau solaire en w/m²

• Votre situation géographique

• Le niveau d’ensoleillement de la région (irradiation)

• L’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires
  
  

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7. Pour conclure

Bien que l’installation de panneaux solaires soit un projet avantageux à bien des égards, vous ne pouvez pas vous lancer sans considérer certains points essentiels.

Vous devez avant tout savoir sur quelle base est mesurée l’énergie qui sera produite, l’orientation et l’inclinaison du kit en fonction en votre lieu d’habitation, ainsi que les différents facteurs ayant une influence sur le rendement (la température, l’ombrage, l’ensoleillement, etc. )

Le choix de votre panneau solaire doit prendre en compte les réalités de votre maison, de son emplacement et s’adapter au mieux à son environnement.