Fonctionnement panneau solaire

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Combien de panneaux solaires pour une maison autonome ?

Une maison autonome est une maison qui produit elle-même l’énergie dont le foyer a besoin. Installer des panneaux solaires permet d’atteindre cette autosuffisance énergétique à condition de bien déterminer la dimension de son installation.

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Combien de panneaux solaires pour une maison autonome ?

: l’essentiel

Types de capteursThermique, photovoltaïque, aérovoltaïque
Nombre de panneaux solaires10 – 20 capteurs
OrientationPlein Sud
InclinaisonEntre 30° et 35° (été), 60° (hiver)
AideAucune

Combien de panneaux solaires sont nécessaires pour une maison autonome ?

Il faut entre 10 et 20 panneaux solaires pour avoir une maison autonome. Le nombre varie en fonction de plusieurs facteurs : la puissance nécessaire dans le foyer, la quantité d’énergie qu’on utilise, la zone climatique, l’orientation des panneaux solaires ou bien encore l’inclinaison du toit.

Type d’utilisationType de maisonMarque kitPrix moyen kit
Chauffe-eau solaire – Panneaux solaires thermiquesFamille de 3-4 personnes, maison de 100m², Sud de la FranceTrina, QCells, SunPowerEntre 5.000 et 7.000€ pour 4m² de capteurs et un ballon simple
Eau sanitaire + chauffage – Panneaux solaires thermiquesFamille de 3-4 personnes, maison de 100m², Nord de la FranceClipsol, Sonnenkraft, ChaffoteauxEnviron 15.000€ pour 10m² de capteurs, appareil d’appoint
Électricité – Panneaux solaires photovoltaïques – inclinaison 30°Famille de 3-4 personnes, maison de 100m², Sud de la FranceVoltec Solar, DualSun, SunPowerEntre 8.000 et 10.000€ pour 4m² de capteurs
chaudière picto

Panneau solaire thermique
production d’eau chaude

electricite picto

Panneau photovoltaïque
production d’électricité

eau chaude + electricite

Panneau hybride
production d’eau chaude et d’électricité

eau chaude + electricite

Panneau aérovoltaïque
production d’eau chaude et d’électricité

Les différentes utilisations des panneaux solaires

Critères pour connaître le nombre de panneaux solaires pour sa maison autonome

Avant d’installer des panneaux solaires, Il est important de prendre en compte plusieurs critères. Faire un bilan énergétique, calculer l’espace disponible, connaître l’ensoleillement de sa zone climatique, savoir la position idéale ou encore connaître les zones d’ombres de sa toiture.

1. Faire un bilan de sa consommation d’électricité actuelle

Il est tout d’abord nécessaire de faire une estimation de la consommation énergétique annuelle du foyer. Le moyen le plus simple de le savoir est de consulter les factures d’électricité et de faire une moyenne annuelle des kilowattheures consommés.

Les panneaux solaires ont une puissance comprise entre 300 et 400Wc (watt-crête). Si les besoins en énergie du foyer sont de 3kWc (3.000Wc), cela signifie qu’on aura besoin de 10 panneaux solaires (300 x 10 = 3.000Wc).

soleil maison picto

Puissance crête

nuage maison picto

Puissance réelle

lune maison picto

Puissance variable

2. Calculer l’espace disponible pour l’installation des panneaux solaires

Pour pouvoir installer des panneaux solaires, il est nécessaire aussi de connaître l’espace dont on dispose pour le faire. Pour définir cet espace, il faut tenir compte de la taille du toit, de la puissance nécessaire des panneaux solaires et de leur taille.

Les panneaux mesurant généralement 1,7m², il faudra donc multiplier le nombre de panneaux nécessaires par leur taille : 10 x 1,7 = 17m². À ce calcul, une zone de sécurité de 20cm autour des panneaux devra également être ajoutée.

3. Se renseigner sur l’ensoleillement de sa zone climatique

Le nombre et la puissance des panneaux solaires sont également liés à l’ensoleillement de la zone climatique où se trouve l’habitation. Il varie d’une région à l’autre :

  • Nord de la France et Île-de-France : de 1.400 à 1.600 heures de soleil/an
  • Zone centrale : de 1.600 à 2.000 heures de soleil/an
  • Sud-ouest, Sud et région Auvergne-Rhône-Alpes : de 2.000 à 2.400 heures de soleil/an
  • PACA et Corse : de 2.400 à 3.000 heures de soleil/an

Les régions du Sud offrent un meilleur ensoleillement et de ce fait sont plus prédisposées au photovoltaïque.

4. Connaître l’orientation et l’inclinaison de sa toiture

L’orientation et l’inclinaison du toit sont essentielles afin d’avoir un rendement optimal des panneaux solaires. Avoir un toit orienté plein Sud est parfait pour obtenir un meilleur rendement. Par contre il faut éviter l’orientation vers le Nord.

soleil 100% picto

Plein Sud
100%

soleil 94% picto

Sud-Est
94%

soleil 94% picto

Sud-Ouest
94%

soleil 77% picto

Ouest et Est
77 et 81%

soleil 56% picto

Nord, Nord-Est, Nord-Ouest
58%

Rendement selon les orientations

L’inclinaison du toit est aussi indispensable. Il est conseillé d’avoir une inclinaison entre 30 et 35°. En hiver, avec un soleil bas dans le ciel, l’inclinaison idéale des panneaux solaires pour optimiser les rendements de production est de 60°.

hiver maison picto

Hiver
16°

nuage maison picto

Mi-saison
39°

soleil maison picto

Été
62°

Inclinaison idéale selon la saison

5. Connaître l’impact des zones d’ombres sur sa toiture

Lors de l’installation de panneaux solaires, il faut également prévoir les zones d’ombre (arbres, immeubles, feuilles ou objets) qui peuvent couvrir les cellules. Par exemple, si une feuille tombe sur une petite cellule du panneau, elle peut compromettre son efficacité et son rendement de 33%.

Pour cette raison, il est conseillé d’acheter des panneaux solaires qui fonctionnent à partir d’un micro-onduleur, de sorte que chaque panneau fonctionne indépendamment et qu’en cas d’ombre, la baisse de rendement est limitée à cette cellule et non à tous les panneaux.

Critères compliquant les chances d’autonomie énergétique pour sa maison

Il n’est pas facile de rendre sa maison totalement autonome pour différentes raisons comme la consommation électrique du foyer, la production électrique selon les saisons, le coût des batteries élevé ou encore la non-éligibilité aux aides financières.

1. La consommation électrique est impactée par les saisons

La consommation électrique d’un foyer varie selon les saisons. Elle est plus importante en hiver qu’en été principalement à cause du froid et de la faible luminosité. Même si en été on utilise des climatiseurs, la consommation reste 3 à 4 fois moindre qu’en hiver. 

2. La production électrique des panneaux solaires est impactée par les saisons

Le rendement des panneaux solaires dépend en partie des saisons. Le printemps est la saison durant laquelle les panneaux solaires produisent le plus d’énergie.

En été, la plupart des panneaux ne supportent pas les températures élevées et de ce fait ils ont une légère baisse de rendement. En automne et en hiver, le temps étant plus nuageux et les journées plus courtes, les panneaux solaires produisent moins d’électricité.

La production électrique des panneaux scolaires varie aussi en fonction du climat. Ainsi, pour produire la même quantité d’énergie, il faudra dans le Nord 2 fois plus de panneaux que dans le Sud qui est beaucoup plus ensoleillé.

  • Zone 1 DOM-TOM : au-delà de 1.500Wh/Wc
  • Zone 2 Sud : entre 1.200 – 1.400Wh/Wc
  • Zone 3 Centre-Ouest : entre 1.100 – 1.200Wh/Wc
  • Zone 4 Nord, Ouest et Est : entre 1.000 – 1.100Wh/Wc

3. Le coût des batteries solaires est élevé

En raison de leur fonction de stockage d’énergie, il est très important de se munir de batteries solaires, surtout pour ceux qui souhaitent avoir une maison autonome.

Les batteries de stockage ont une fourchette de prix qui varie de 80€ à 1.000€/kWh stocké. Le coût diffère selon leur capacité de stockage : plus elles stockent d’énergie, plus le prix est cher.

De cette façon, même le soir, lorsque le soleil ne brille plus, les appareils électriques de la maison peuvent fonctionner sans interruption. En outre, avec une batterie, il est possible de doubler la capacité d’autoconsommation pour atteindre environ 55%.

Maison autonome : batteries virtuelles

Les fournisseurs d’énergie mettent à disposition des batteries virtuelles qui sont moins encombrantes, mais qui ne peuvent pas être utilisées dans le cas d’une maison autonome.

4. Les aides financières ne sont pas disponibles pour ce type d’installation autonome

L’État a mis en place différentes aides financières pour l’installation de panneaux solaires. Mais seules les installations raccordées au réseau en autoconsommation avec vente du surplus de production à EDF peuvent en bénéficier. Une maison autonome ne rentre pas dans ces critères.

Les installations qui permettent l’autoconsommation sont éligibles à une prime à l’investissement répartie sur les 5 premières années de fonctionnement. Elle varie de 80 à 380€/kWc selon la puissance de l’installation.

En plus de l’autoconsommation, le particulier peut tout vendre ou juste une partie de l’électricité qu’il produit à EDF. Les tarifs d’achats sont fixés et évoluent chaque trimestre.

5. Les sacrifices demandés pour être en autonomie sont nombreux

La volonté d’avoir une maison autonome implique un mode de vie adapté à ce choix, car il est difficile de produire assez d’électricité pour couvrir tous les besoins d’un foyer. Cela nécessite généralement de changer ses habitudes :

  • Limiter les consommations : appareils électriques, chauffage, eau chaude
  • Se doucher : ne pas prendre trop de temps et exclure les bains
  • Utiliser plus d’eau froide que chaude : pour la vaisselle, pour la lessive, etc.
  • Acheter : des ampoules LED et des appareils à basse consommation

Compléter son installation de panneaux solaires pour sa maison autonome

Pour rendre sa maison totalement autonome, il convient de complémenter l’installation des panneaux solaires avec d’autres actions utiles comme utiliser l’eau de pluie, renouveler l’air, installer des protections solaires et capter l’énergie solaire.

1. Capturer, préserver et utiliser l’eau de pluie

L’eau de pluie peut être exploitée de nombreuses façons, en économisant jusqu’à 44% de la consommation d’eau potable. En effet, si elle est collectée et filtrée, l’eau de pluie peut être utilisée pour la douche ou la machine à laver. Si on la rend potable, on peut également la boire.

Cependant, tant pour la filtrer que pour la rendre potable, il faut prévoir des appareils appropriés. Il y a, par exemple, DAB Esybox Mini 3 qui sert à transformer l’eau de pluie en eau potable pour environ 640€.

2. Limiter les déperditions thermiques : mise en place d’un dispositif de renouvellement d’air

Pour un rendement maximal, la maison autonome doit posséder une bonne isolation afin d’éviter les déperditions thermiques. Dans le cas contraire, un dispositif de renouvellement d’air doit être installé. 

Pour éliminer l’humidité et rendre l’air plus facile à chauffer, il y a deux solutions disponibles, la VMC autoréglable et la VMC hygroréglable.

Toutes les deux assurent le renouvellement de l’air de l’habitation, mais la première de manière constante, la seconde en s’adaptant selon l’humidité du logement. La VMC autoréglable coûte entre 300 et 750€, la VMC hygroréglable entre 500 et 1.500€.

3. Installer des protections solaires et des dispositifs de rafraîchissement

Lorsqu’en été il fait chaud, il existe des solutions et des astuces pour consommer moins d’énergie. Il est possible d’installer des protections solaires comme des tentes ou de fermer les fenêtres pendant les heures les plus chaudes de la journée.

Il est également conseillé d’utiliser le mode déshumidificateur du climatiseur pour éliminer l’humidité ou d’acheter un dispositif de rafraîchissement. L’un des meilleurs dispositifs de rafraîchissement est le Ravanson KR-7010, avec une puissance de 60W et un coût de 140€ environ.

4. Capter l’énergie solaire de manière passive

Il existe d’autres moyens pour capter l’énergie solaire sans utiliser les panneaux. Il est possible d’exploiter les fenêtres et les baies vitrées d’une habitation pour profiter gratuitement de l’absorption des rayons solaires. Une fois entrée, cette énergie est stockée dans les murs, les sols et le plafond afin d’être libérée au fil des jours.

Maison autonome : la maison à énergie positive

La maison à énergie positive est une maison à haute efficacité énergétique, conçue pour satisfaire tous les besoins énergétiques. Concrètement elle produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme réellement.

L’alternative à l’utilisation de panneaux solaires pour maison autonome

Une alternative à la maison autonome et autosuffisante est l’autoconsommation avec vente de surplus, une autre façon d’utiliser les panneaux solaires en revendant l’énergie supplémentaire.

L’autoconsommation avec vente de surplus énergétique

Le concept de maison autonome et celui d’autoconsommation avec vente de surplus sont liés, mais ils ne sont pas identiques.

Une maison autosuffisante nécessite un investissement très élevé au départ afin de ne souscrire aucun abonnement avec les réseaux d’électricité, de gaz et d’eau.

Lorsqu’on choisit l’autoconsommation, l’énergie produite est consommée et l’énergie excédentaire est vendue comme surplus aux réseaux.

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