Trouver la meilleure position pour un panneau solaire

Comme on l'a déjà vu, le rendement d'un module photovoltaïque varie avec l'angle d'incidence des rayons solaires. La position que vous allez donner à vos panneaux solaire va donc avoir une influence sur la production. L'objectif de cet article est de vous permettre de déterminer la position optimale des panneaux solaires pour une installation en site isolé.

La position d'un panneau est en fait :

• son orientation, ou azimuth, c'est-à-dire l'angle qu'il fera avec l'axe nord-sud dans le plan horizontal.
• son inclinaison, c'est-à-dire l'angle qu'il fera avec le plan horizontal.

Orientation optimale

Pour l'orientation, c'est relativement simple : du moment que l'horizon est dégagé, il faut orienter votre panneau solaire vers le sud si vous êtes dans l'hémisphère nord et vers le nord si vous êtes dans l'hémisphère sud.
A proximité de l'équateur, l'inclinaison optimale est grosso modo l'horizontale, par conséquent, l'orientation du panneau solaire n'est pas vraiment importante.

     

Inclinaison optimale

Pour une installation solaire en site isolé, c'est-à-dire sans raccordement à un réseau électrique, l'inclinaison optimale est généralement celle qui permet d'optimiser la production des panneaux solaires pendant le mois le moins ensoleillé. En effet, le dimensionnement de vos panneaux est basé sur ce mois .

Il faut donc commencer par déterminer l'ensoleillement afin de repérer le mois le moins favorable.
Une fois que vous connaissez le mois le moins ensoleillé, vous obtenez l'inclinaison optimale en additionnant la latitude du lieu où se trouve votre installation au chiffre correspondant dans le tableau ci-dessous :

Jan.	Fév.	Mar.	Avr.	mai	Jui.	Jui.	Aoû.	Sep.	Oct.	Nov.	Déc.
+13°	+7°	0°	-7°	-13°	-20°	-13°	-7°	0°	+7°	+13°	+20°

Ce chiffre est en fait la déclinaison du soleil, c'est-à-dire l'angle qu'un rayon de soleil fait avec le plan de l'équateur, pour chaque mois de l'année.
Par exemple, pour les régions tempérées où l'hiver est la plus mauvaise période l'inclinaison choisie est souvent la latitude plus 10° : 60° à Bruxelles, 50° à Madrid...

Exemple :
Voici l'irradiation globale en moyenne mensuelle à Kinshasa en République Démocratique du Congo :

	Jan.	Fév.	Mar.	Avr.	mai	Jui.	Jui.	Aoû.	Sep.	Oct.	Nov.	Déc.
Kinshasa	4.29	4.68	4.89	4.69	4.13	3.45	3.22	3.57	4.09	4.25	4.43	4.22

On voit que le plus mauvais est juillet. Comme Kinshasa est situé à une latitude de -4° degrés nord, l'inclinaison des panneaux doit être de -4°+13=8° nord.
Notez qu'il ne s'agit que d'une estimation : dans le cas de Kinshasa, l'outil en ligne du programme européen d'évaluation des ressources solaires donne un angle optimal de 6° nord.

Pour les régions se trouvant à proximité de l'équateur, l'inclinaison optimale est proche de zéro mais il est préférable de donner une inclinaison d'au moins 5 à 10° à vos panneaux solaires afin de faciliter l'écoulement de l'eau de pluie et l'évacuation des objets et des poussières qui pourraient se déposer sur le panneau.  

Et si il n'est pas possible d'être optimal...

Selon votre projet, il est parfois impossible de fixer vos panneaux solaires suivant l'orientation et/ou l'inclinaison optimales. C'est notamment le cas comme on vient de le voir à proximité de l'équateur mais aussi lorsque les panneaux doivent être fixés au toit d'un bâtiment existant, voire quand ils sont destinés à être utilisé sur un bateau ou une autre installation mobile.
Dans ce cas, sachez que la production d'un panneau solaire diminue peu si l'écart avec l'inclinaison optimale est faible mais que ces pertes augmentent rapidement si l'écart dépasse une vingtaine de degrés.

Exemple :
Un écart de 10° par rapport à l'inclinaison optimale entraine une baisse de la production de moins de 2%
Un écart de 20° entraine une baisse d'environ 6%
Un écart de 30° entraine une baisse d'environ 14%.
Un écart de 40° entraine une baisse de près de 25%

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