Comment dimensionner ses panneaux solaires ?

Si vous vous retrouvez sur ce guide c’est que vous êtes à deux doigts d’installer des panneaux solaires. Déjà merci à vous, c’est un super geste pour la planète.

Maintenant, il faut que ce soit rentable pour vous, sinon ça ne vaut pas le coup. Il n’y a pas que le rendement du panneau solaire, son prix, ou sa puissance qui entre en compte. Il faut surtout bien dimensionner son système solaire.

J’en profite pour mettre une chose au clair : on ne dimensionne pas un panneau mais bien une installation. C’est un abus de langage, vous ne pouvez pas dimensionner un capteur solaire (à moins de demander une fabrication sur mesure).

Pour dimensionner votre installation photovoltaïque, le plus important c’est de calculer vos besoins en électricité. D’ailleurs j’ai aussi prévu une partie pour les systèmes thermiques dans mon guide.

Dimensionner ses panneaux solaires aide à rentabiliser l'installation
Pour dimensionner une installation solaire, il faut faire attention à la puissance totale en kWc.

Donc que vous installez des panneaux photovoltaïques ou thermiques vous êtes au bon endroit. On regarde tout de suite comment calculer la surface qu’il vous faut.

Petit aparté avant d’aller plus loin, je précise bien que tout ce qui suit vous aide à trouver les dimensions d’une installation en autoconsommation. C’est-à-dire que vous consommez l’énergie que vous produisez. Si vous voulez vendre votre électricité, le dimensionnement est moins important.

Il vous suffit d’installer la puissance que vous voulez, en fonction de la quantité de kWh que vous voulez vendre.

Comment calculer la surface pour installer des panneaux photovoltaïques ?

On commence par les panneaux photovoltaïques.

Comme je vous l’ai déjà dit, ça dépend de vos besoins. Ici la première étape, c’est de regarder votre facture d’électricité, c’est elle qui vous donne votre consommation annuelle.

En moyenne on a consommé 2 223 kilowatts heures (kWh) par personne en 2020. Le but du jeu c’est donc d’installer assez de panneaux solaires photovoltaïques pour produire 2 223 kWh. Il n’y a même pas de calcul à faire, vous allez voir c’est super simple.

La plupart des installations que l’on pose chez les particuliers ont une puissance qui va de 1 à 9 kilowatts crête (kWc). Ce qui peut produire entre 1 000 et 9 000 kWh sur l’année.

Attention c’est une moyenne, vos capteurs solaires ne produisent de l’électricité qu’en journée. Il faut aussi se dire qu’ils produiront plus un jour de grand soleil, qu’un jour nuageux. Ce que j’essaye de vous dire c’est que vous aurez toujours besoin du réseau public.

À moins d’avoir un projet d’autonomie mais là c’est un autre sujet. Si c’est ce qui vous intéresse dites-le moi dans les commentaires. On pourra en discuter tranquillement.

Bon, vous l’avez vu, c’est plutôt simple. C’est à peu près la même chose pour une installation solaire thermique.

Comment calculer la surface pour installer des panneaux solaires thermiques ?

Au cas où, les panneaux solaires thermiques produisent de la chaleur. Ils captent les calories qui sont présentes dans les rayons UV et les transfèrent à votre ballon d’eau chaude.

Attention le nombre de panneaux à installer dépend surtout de la capacité de votre ballon. Pour vous donner une idée, il faut entre 1 et 2 m² de panneaux solaires thermiques pour chauffer 100 litres d’eau sanitaire.

Du coup ici ce qu’il faut regarder, ce sont vos besoins en eau chaude. Selon l’Ademe (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie) notre consommation varie de 56 à 23 litres d’eau à 40°C par personne et par jour.

À partir de là, vous devez vous assurer que votre ballon est bien dimensionné. Si c’est le cas, il ne vous reste plus qu’à calculer le nombre de capteurs qu’il faut poser.

Je vous recommande quand même de faire une étude de rentabilité avec un professionnel. Ça vous assure un dimensionnement juste et donc un retour sur investissement beaucoup plus rapide. Si ça vous intéresse, vous pouvez rentrer en contact avec l’un des techniciens-conseillers de Nouvel’R Énergie. Cliquez ici et on vous rappelle.

Vous savez maintenant comment dimensionner une installation solaire (photovoltaïque ou thermique). Je vous ai donné un ordre d’idée de la surface pour le thermique mais pas pour le photovoltaïque. J’y viens tout de suite.

Quelle surface nécessaire pour une installation photovoltaïque ?

Là encore, c’est très simple. Il faut savoir qu’en moyenne un panneau photovoltaïque mesure 1,7m². J’ai bien dit que c’était une moyenne, vous trouverez des panneaux plus grands (2m²) et plus petits.

Il faut savoir combien de panneau solaire installer pour obtenir la surface nécessaire. 

Je vous ai fait un petit tableau, vous n’avez même pas de calcul à faire.

Vous pouvez voir que dans la plupart des cas votre toiture sera forcément assez grande pour accueillir vos capteurs photovoltaïques. À moins que vous n’ayez des obstacles (cheminée, velux, zone d’ombre) dans ce cas il faut penser à les soustraire de la surface disponible.

Vous avez des obstacles sur votre toiture ? Pas d’inquiétude, il y a toujours une solution. Pour celles et ceux qui n’ont pas ce problème vous pouvez directement passer à la partie sur la production.

Comment dimensionner une installation solaire pour une petite surface ?

C’est très simple, il suffit d’installer moins de panneaux mais de choisir de plus grandes puissances. Aujourd’hui on trouve des capteurs qui montent jusqu’à 450Wc pour des projets de particuliers (ce qui est très élevé).

Vous allez vous y retrouver dans le prix parce que vous en achetez moins pour produire la même quantité d’électricité.

Comment dimensionner une installation solaire sur une toiture ombragée ?

Ici, c’est exactement le même principe que pour un toit normal. Il faut simplement poser des micro-onduleurs ou alors un onduleur bi tracker.

Si vous installez des panneaux solaires sur deux pans de toiture différents, vous ne serez pas obligés de poser des micro-onduelurs. Par contre il faudra installer un bi tracker. Il est capable de gérer deux chaînes de panneaux indépendamment. 

Donc si vous avez de l’ombre sur une seule ligne de panneau, l’autre continue de produire normalement. 

Quand on pose des micro-onduleurs, on en pose un par panneau ou un pour deux panneaux. Du coup ça rend vos capteurs beaucoup plus indépendants les uns des autres. Si un module est à l’ombre tous les autres continue de produire.


Un micro-onduleur est boitier à l'arrière du panneau solaire
Exemple d’un micro-onduleur.

Si vraiment votre toiture ne peut pas accueillir de capteurs solaires, il vous reste encore la solution de la pose au sol.

Comment dimensionner un kit solaire ?

Bien souvent vous pouvez installer votre kit solaire vous-même si c’est pour le poser au sol. Dans ce cas, vous allez devoir choisir vous-même la puissance à installer. Le dimensionnement est donc plus délicat à réaliser.

Ce que je vous conseille de faire c’est de procéder comme pour une installation classique. Vous comptabilisez votre consommation de kWh annuelle et vous prenez la puissance qui s’en rapproche le plus.

Ce qui est pratique avec le kit solaire au sol, c’est que vous pouvez très facilement ajouter des panneaux photovoltaïques. Donc le mieux, c’est de partir sur une petite puissance puis de voir s’il faut rajouter des capteurs. Comme ça, vous évitez de payer plus de panneaux qu’il vous en faut dès le départ.

Je tiens quand même à préciser qu’avec un kit vous n’avez pas le droit aux aides. Vous ne pouvez pas non plus revendre votre surplus d’électricité non consommée.

Je ne vous en parle pas ici mais si vous voulez en savoir plus sur les aides je vous ai listé les principales dans un pdf à télécharger. Vous pouvez cliquer ici pour le recevoir.

Maintenant vous savez comment produire de l’électricité solaire, même si votre toiture n’est pas adaptée. Une question revient souvent quand on parle de dimensionnement, c’est celle de la production au m².

Quelle est la production d’un panneau solaire au m² ?

En moyenne, 1 m² de cellule photovoltaïque produit 230 kWh/an. Attention plusieurs critères entrent en compte (inclinaison, ensoleillement, température).

D’ailleurs j’ai listé quelques conseils pour vous aider à optimiser votre production photovoltaïque. Je vous laisse cliquer ici si ça vous intéresse.

J’en profite pour faire un petit point sur les unités de mesure. Il faut bien distinguer le watt du watt crête. Un panneau de 375 Wc ne produira pas forcément 375W.

Par contre, dans des conditions optimales (très bonne luminosité, inclinaison parfaite, température ambiante de 25°C) il pourra produire 375 watts. En fait, 375 Wc ça veut dire, qu’il peut produire 375 watts maximum. C’est la puissance qu’il atteint en laboratoire, pendant les tests.

La cellule photovoltaïque joue aussi un rôle, pas pour la puissance mais pour le rendement.

Quelle cellule photovoltaïque offre le meilleur rendement ?

Je vous préviens tout de suite, cette partie n’a pas de lien direct avec le dimensionnement. Mais je pense que c’est important de le savoir avant de choisir son panneau photovoltaïque.

Ce n’est plus un secret pour personne, un panneau solaire haut rendement est aussi un panneau monocristallin. Mais est-ce que vous savez pourquoi ? C’est parce que la cellule monocristalline est composée d’un seul cristal de silicium, sa pureté lui donne donc un meilleur rendement.

Le silicium c’est le matériau qui compose la cellule solaire.

Ça rend donc la couleur du panneau plus sombre et uniforme. À l’inverse, un panneau solaire polycristallin a une couleur bleutée, son rendement est donc plus faible.

Le monocristallin transforme entre 18 et 22% de la luminosité qu’il reçoit contre 16 à 18% pour un polycristallin.

Les cellules photovoltaïques monocristallines sont les plus utilisées
Exemples des cellules monocristallines et polycristallines.

Je vous conseille de choisir des panneaux monocristallins. De toute façon, on ne propose pratiquement plus de polycristallin pour les projets de particuliers.

Revenons-en à notre dimensionnement. Maintenant vous avez toutes les infos pour savoir quelle puissance installer. Je vous propose quand même de prendre un exemple (histoire d’être sûr(e) qu’on s’est bien compris).

Combien de kWc installer sur une maison ?

Si vous avez bien lu ce guide vous allez me dire que ça dépend de la consommation électrique. En tout cas, si c’est que vous aviez en tête, vous avez eu le bon reflex.

On fait quand même une petite étude de cas pour simplifier tout ça :

Imaginons que votre maison fait 100m². Si c’est un foyer tout électrique il vous faudra au minimum 3 kWc. Pour installer 3 kWc il faut poser entre 8 et 10 panneaux. Il faut donc compter entre 10 et 17m² de surface disponible sur votre toit.

J’ai encore une petite précision à faire avant de vous quitter. Si vous souhaitez consommer toute l’électricité fournie par vos capteurs il faut penser à acheter une batterie. Elle aussi il faut qu’elle soit bien dimensionnée.

Comment dimensionner un parc de batteries solaires ?

Le dimensionnement de la batterie solaire est plus complexe. Si vous faites appel à un professionnel c’est lui qui s’occupera de choisir le modèle adéquat. 

Pour bien la dimensionner vous pouvez l’installer après la pose des panneaux.

Comme ça vous n’avez qu’à analyser votre rapport production / consommation. La part de surplus que vous avez vous donne une idée de la capacité de stockage à choisir.

Je vous conseille aussi d’opter pour une solution back-up. Ça veut dire que vous pouvez utiliser l’électricité de vos panneaux solaires même s’il y a une coupure de courant (ce qui n’est pas possible avec une installation sans option back-up).

Si vous n’installez pas de batteries vous vendez votre surplus au réseau public. Ça fait un revenu supplémentaire, c’est pas mal non plus. 

Allez on récapitule tout ça avant de se dire au revoir.

Dimension d’un panneau solaire : Ce qu’il faut retenir

Le plus important quand on dimensionne une installation solaire, ce n’est pas la taille des capteurs mais bien la puissance totale en kWc.

Un module photovoltaïque mesure en moyenne 1,7m². Retenez bien que c’est une moyenne, nous les panneaux qu’on pose le plus mesurent 1,82m². Les capteurs thermiques sont un peu plus grands, comptez au minimum 2m² par capteur.

Bien souvent les puissances posées sur les toits sont comprises entre 1 et 9 kWc pour le photovoltaïque. Pour un 9 kWc, il vous faut une surface de 50 m² minimum. Ce qui veut dire que vous aurez toujours la place d’installer des panneaux solaires.

Si votre toit ne dispose pas de 50m² sans ombre, vous pouvez poser des micro-onduleurs ou poser vos panneaux au sol. J’insiste sur le fait que la pose au sol doit venir en dernier recours, ça vous empêche de toucher les aides de l’État.

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