Combien de panneaux solaires pour une maison

dimanche 31 mars

Calculer le nombre de panneaux solaires à installer pour alimenter une maison

Vous souhaitez réaliser 50% d’économies sur la facture d’électricité de votre maison grâce à des panneaux solaires et rentabiliser le plus rapidement l’investissement de départ ? Acheter et installer le bon nombre de panneaux solaires est déterminant. L’équipe d’Ensol est à votre disposition pour réaliser le dimensionnement sur-mesure de votre installation solaire, en prenant en compte vos objectifs de consommation et les spécificités de votre maison. Découvrez dans cet article les 5 étapes qui permettent de calculer le nombre idéal de panneaux solaires à installer afin d’alimenter une maison en énergie renouvelable.

Paul

Publié par Paul de Preville

1. Déterminer la quantité d’énergie recherchée en fonction de la consommation de la maison

La taille d’une installation de panneaux solaires est proportionnelle aux besoins d’un logement. Cela varie en fonction de la surface habitable, du nombre d’occupants et de la consommation des appareils de la maison (ex : four, lave-linge etc…).

Pour évaluer la consommation électrique d’une maison, vous pouvez simplement consulter une facture annuelle d’électricité. Mais attention, les panneaux solaires ne produisent de l’énergie que lorsqu’ils sont exposés au soleil. Des modules photovoltaïques, aussi nombreux soient-ils, ne peuvent pas alimenter les équipements qui fonctionnent avant et après le coucher du soleil.

Remarque

Afin de rendre une maison totalement autonome, les panneaux solaires doivent être connectés à des batteries de stockage. Pour l’instant, nous nous intéressons à la taille idéale d’une installation solaire sans batteries.

Avec le bon nombre de panneaux solaires et une bonne gestion de l’autoconsommation photovoltaïque, il est possible de réaliser jusqu’à 50% d’économies sur la facture électrique d’une maison. Ainsi, en divisant par deux le nombre de Kilowatts-heure consommé par la maison pendant un an, on peut avoir une petite idée de la quantité d’énergie qui peut être prise en charge par les panneaux solaires.

Pour estimer plus précisément votre consommation durant la journée, faites la liste de tous les appareils électriques de la maison et déterminez :

  1. leur puissance, exprimée en Watt,

  2. le nombre d’heures de fonctionnement de ces appareils durant la journée,

  3. le nombre de jours où ces appareils fonctionnent chaque année.

Avec ces informations, vous pouvez calculer la consommation annuelle de chaque appareil en appliquant la formule suivante :

(Puissance de l’appareil en Watt) x (Nombre de jours de fonctionnement par an) x (Nombre d’heures de fonctionnement par jour) / 1000

Par exemple, si une télévision d’une puissance de 75W est utilisée 2 heures chaque jour de l’année en 2024 (année bissextile), elle consomme : 75 X 365 x 2 / 1000 =  54,75 kWh par an.

Attention

Dans le calcul de la consommation de votre maison, pensez à prendre en compte les équipements électriques que vous envisagez d’installer dans le futur, comme une borne de recharge afin d’alimenter une voiture grâce à des panneaux solaires.

Évaluer précisément la consommation actuelle et future d’une maison est difficile lorsqu’on y est pas habitué. Cette information est pourtant cruciale à la réussite d’un projet solaire. Chez Ensol, notre équipe peut se rendre chez vous afin de cerner les objectifs de votre projet solaire et les particularités de votre maison afin de vous donner (gratuitement) le nombre idéal de panneaux solaires qu’il vous faut.

Utilisez notre simulateur pour initier l’étude de faisabilité de votre projet et découvrir les économies que vous pouvez réaliser dans les prochaines années.

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“Société sérieuse qui connaît bien son sujet. Je tiens à remercier Lucas & Thomas en particulier pour la qualité du suivi. Le devis que j’ai reçu chez Ensol était presque 40% moins cher que celui qu’un électricien local m’avait transmis.”

M&L

2. Prendre en compte la puissance réelle des panneaux solaires en fonction de l'ensoleillement de la région

Puissance nominale et puissance réelle

Tout d’abord, les différents types de panneaux photovoltaïques n’ont pas les mêmes performances :

  • Les panneaux monocristallins ont un excellent rendement même avec peu de soleil. Leur puissance se situe en général entre 300 Wc et 450 Wc.

  • Les panneaux polycristallins ont un rendement un peu plus faible. Leur puissance se situe en général entre 250 Wc et 350 Wc.

  • Les panneaux amorphes ont un rendement bien inférieur aux autres modules solaires. Leur puissance se situe en général entre 30 Wc et 100 Wc.

Remarque

Le prix d’un panneau solaire est généralement proportionnel à sa puissance. Cependant, les panneaux les plus puissants n’ont pas forcément le meilleur rapport qualité/prix.

La puissance nominale d’un panneau solaire correspond à la quantité d’électricité qu’un panneau peut produire lorsqu’il est exposé au soleil dans des conditions optimales.

Ces conditions optimales sont réunies lorsque :

  • l’irradiation solaire, c’est-à-dire la quantité d’énergie solaire reçue par mètre carré, est de 1000 W/m²,

  • la température extérieure est de 25°C

  • le panneau solaire est orienté plein Sud et incliné entre 30° et 35°

En réalité, les panneaux solaires profitent rarement de conditions optimales. Pour dimensionner au mieux une installation solaire, il faut prendre en compte la capacité de production réelle des panneaux en se référant au productible de la région (voir plus bas).

Remarque

La qualité de l’onduleur ou des micro-onduleurs et des autres composants électriques de l’installation peut également faire varier la puissance réelle d’un panneau solaire.

Enfin, la durée de vie d’un panneau solaire est d’environ 30 ans. Pendant cette période, une installation est exposée au soleil comme au vent et à la pluie. Les conditions climatiques et l’entretien des panneaux solaires peuvent avoir un impact sur leur rendement à moyen ou long terme. Par exemple, une vague de chaleur peut diminuer le rendement d’un panneau photovoltaïque.

Chez Ensol, les modules photovoltaïques que nous installons chez nos clients sont associés à une garantie de puissance de 30 ans. Ainsi, si la puissance réelle d’un (ou plusieurs) de vos panneaux solaires est 2% inférieure à sa puissance nominale un an après l’installation, vous pouvez faire jouer la garantie puissance du panneau solaire.

Garantie de puissance linéaire des panneaux solaires

Tenir compte de l’ensoleillement

Maintenant que vous connaissez la quantité d’électricité (en kWh) que vous souhaitez générer grâce au soleil, vous devez déterminer la puissance idéale de votre installation photovoltaïque, exprimée en kWc (Kilowatt-crête).

Pour cela, un critère important rentre en jeu : le rayonnement solaire de la région sur laquelle la maison est bâtie.

En effet, même si le photovoltaïque est intéressant partout en France, une installation de panneaux solaires à Marseille produit plus d’énergie chaque année qu’une installation photovoltaïque à Brest dotée de la même puissance.

Le “productible” permet de déterminer le nombre de kWh qui peuvent être générés par des panneaux solaires installés sur le toit d’une maison en fonction de leur géolocalisation. Par exemple, le productible de la région PACA était de 1 246 kWh/kWc en 2023. Autrement dit, une installation solaire de 1 kWc située en région PACA a alimenté une maison avec 1 246 kWh en 2023.

A MODIFIER

Pour déterminer la puissance idéale d’un système photovoltaïque, il faut diviser la consommation annuelle de la maison par le productible de la région.

Exemple

Imaginons une maison implantée dans une région dont le productible est de 1300 kWh/kWc. Si la bâtisse a besoin de 3 900 kWh d’électricité photovoltaïque chaque année, la puissance idéale de son installation solaire est de : 3900 / 1300 = 3 kWc.

Vous connaissez la puissance idéale de votre installation solaire ? Il ne vous reste plus qu’à prendre en compte la puissance des panneaux afin de calculer la quantité de modules photovoltaïques qu’il faut pour alimenter votre maison.

3. La formule pour calculer le nombre de panneaux solaires nécessaires pour une maison

A ce stade, vous connaissez :

  1. La quantité d’énergie que vous souhaitez générer grâce à vos panneaux solaires dans les années à venir,

  2. La puissance que votre centrale photovoltaïque doit avoir,

Vous pouvez calculer le nombre de panneaux solaires pour votre maison en divisant la puissance de la centrale photovoltaïque avec la puissance nominale des panneaux solaires.

Puissance de la centrale / Puissance nominale = Nombre de panneaux solaires à installer

Par exemple, chez Ensol, nous installons principalement des panneaux solaires de 425 Wc (de fabrication française, cocorico!). Imaginons que votre maison doit être équipée d’une installation solaire de 3 kWc (soit 3 000 Wc) pour couvrir sa consommation durant la journée. L’installation photovoltaïque de votre maison doit être composée de 3000 / 425 = 7 panneaux solaires.

Voici le nombre de panneaux à installer en fonction de la puissance de la centrale photovoltaïque et la puissance des panneaux solaires :

Puissance de la centrale (à droite) et puissance des panneaux (ci-dessous)3 kWc6 kWc9 kWc
100 Wc30 panneaux60 panneaux90 panneaux
300 Wc10 panneaux20 panneaux30 panneaux
425 Wc7 panneaux14 panneaux21 panneaux

Prenez rendez-vous avec Ensol afin que notre équipe visite votre maison et réalise un dimensionnement sur-mesure de votre installation solaire, en prenant en compte votre mode de consommation et toutes les spécificités liées à votre habitation.

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“Je suis ravi d’être passé par Ensol pour mon père qui souhaitait s’équiper en panneaux photovoltaïques. Une démarche bienveillante, une installation conforme au projet que je souhaitais et un suivi mensuel personnalisé. Entreprise sérieuse, je recommande. Merci Ensol !”

Loïc

4. Affiner le nombre de panneaux solaires en fonction du mode de consommation de la maison

Lorsqu’une maison est équipé de panneaux solaires, elle peut exploiter l’énergie générée de trois façons différentes :

  • Autoconsommation totale : l’électricité produite est consommée, le surplus est perdu ou stocké dans des batteries.

  • Vente totale : l’électricité produite est intégralement vendue à EDF OA (ou à un autre acteur obligé).

  • Autoconsommation avec vente du surplus : l’électricité produite est consommée et le surplus d’énergie photovoltaïque est vendu.

Si la maison est en autoconsommation totale et en vente totale, le nombre de panneaux solaires composant l’installation peut être surdimensionné.

D’une part, l’autoconsommation totale impliquant souvent l’usage de batteries, surdimensionner l’installation permet de stocker de l’énergie solaire tout en alimentant les appareils électriques de la maison.

D’autre part, en vente totale, plus la maison produit de l’électricité, plus elle génère des revenus. Dans ce cas, plus il y a de panneaux solaires, mieux c’est.

Si la maison est en autoconsommation avec vente du surplus, surdimensionner l’installation n’est pas recommandée (sauf en cas de présence de batteries).

En effet, la rentabilité d’une installation solaire dépend de l’équilibre entre :

  • Le taux d’autoconsommation, c’est-à-dire la quantité d’énergie provenant des panneaux solaires qui est effectivement consommée par les équipements électriques de la maison.

  • Le taux d’autoproduction, c’est-à-dire la quantité d’énergie fournie par les panneaux solaires par rapport à l’ensemble de l’électricité consommée par la maison.

La vente de l’électricité étant moins rentable que l’autoconsommation, l’objectif est d’installer suffisamment de panneaux pour couvrir les besoins électriques de la maison tout en limitant la production de surplus.

Remarque

Adapter ses habitudes de consommation au cycle de production des panneaux solaires est une des clés de la rentabilité d’un projet solaire. C’est pourquoi Ensol aide ses clients à optimiser leur autoconsommation solaire pendant toute la durée de vie de leurs panneaux solaires.

5. Réaliser un plan de calepinage photovoltaïque pour prendre en compte les particularités de la maison

Le calepinage photovoltaïque consiste à déterminer le nombre de panneaux à installer sur une maison en fonction :

  • de l’orientation et de l’inclinaison des pans de toitures

  • de la superficie et de la solidité sur la toiture

L’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires influencent directement leur rendement. Comme évoqué plus haut, un panneau solaire est dans des conditions idéales lorsqu’il est exposé plein Sud, avec une inclinaison de 30° à 35°.

Cependant, un panneau solaire peut être orienté à l’Est ou à l’Ouest et produire de l’énergie photovoltaïque. Son rendement sera 20 % inférieur à un panneau exposé plein Sud.

Remarque

Il est déconseillé d’orienter des panneaux solaires vers le Nord car le rendement est généralement trop faible. Cela dit, une double exposition Sud et Ouest ou Sud et Est peut avoir des avantages non négligeables dans certains cas.

Une installation en surimposition de la toiture permet d’ajuster plus facilement l’inclinaison des panneaux grâce aux fixations sur lesquels reposent les modules solaires. 

Cependant, le toit de votre maison ne peut pas accueillir un nombre infini de panneaux en raison :

  1. de la superficie de la toiture et des marges de sécurité à respecter (soit entre les panneaux, soit vis-à-vis des éléments de toitures)

  2. du poids de l’installation : la charpente de certaines maisons ne peut pas supporter le poids des panneaux solaires au-delà d’un certain nombre.

Les panneaux solaires que nous utilisons chez Ensol mesure 172,2 cm par 113,4 cm et pèse 25,1 kg chacun. Si un pan de toiture ne peut pas supporter la totalité des panneaux solaires dont vous avez besoin, votre installateur RGE devra utiliser un autre pan de toiture. Si ce dernier n’est pas exposé plein Sud, le nombre de panneaux solaires nécessaires pour alimenter la maison peut changer. Notez tout de même qu'il est possible de réaliser des travaux de renforcement de la charpente mais ces travaux sont généralement onéreux.

Enfin, un dernier facteur est à prendre en compte : les zones d’ombre générées par l’environnement de la maison. Que ce soit un arbre ou un bâtiment voisin, il est important de déterminer les ombres qu’il peut projeter sur l’installation photovoltaïque.

Astuce

Prenez en compte les différentes trajectoires du soleil chaque saison, elles peuvent augmenter les zones d'ombres. Par ailleurs, gardez en tête qu’un arbre gagne en hauteur 25 cm chaque année (en moyenne).

Comme vous le constatez, beaucoup de facteurs peuvent entrer en jeu lors de la détermination du nombre idéal de panneaux solaires à installer sur une maison. C’est pourquoi il est recommandé de confier cette tâche à des experts du solaire.

Confiez votre projet à Ensol ! Après une visite de votre propriété, nous pouvons déterminer le nombre exact de panneaux solaires dont vous avez besoin pour alimenter votre maison grâce aux rayons du soleil.

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Nous avons hâte de vous accompagner pour ce beau projet.

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