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Panneaux photovoltaïques énergie solaire

Quel est le meilleur emplacement, l'orientation et l'inclinaison des panneaux solaires ?

Toute mise en œuvre d'un système d'énergie solaire photovoltaïque durable implique l'optimisation des ressources à utiliser. C'est la base de la conception et de l'assemblage des installations solaires pour optimiser l'obtention d' énergie renouvelable.

Quel est le meilleur emplacement, l'orientation et l'inclinaison des panneaux solaires ?

Pour obtenir une optimisation optimale du rayonnement solaire, c'est-à-dire de l'utilisation du Soleil, il est essentiel de connaître le trajet solaire, le profil des besoins et les conditions de la localisation des panneaux solaires. Tout ceci implique de déterminer l'orientation et l'inclinaison des panneaux solaires dans les installations fixes pour atteindre le coût minimum du kilowattheure de ce type d' énergie renouvelable.

Pour des raisons d'adaptation architecturale, les modules solaires sont généralement situés sur les toits, même s'il ne s'agit pas de la zone la plus proche du système d'accumulation ou des compteurs d'énergie. Pour des raisons de sécurité et d'intégration architecturale, le toit des bâtiments est généralement défini comme la zone de localisation des panneaux solaires photovoltaïques.

Le toit est un élément structurel du bâtiment dont nous devons connaître quatre paramètres principaux: la surface disponible, l'orientation, la charge structurelle qu'il peut supporter et l'incidence des ombres qu'il peut avoir. Ces éléments conditionneront la disposition des panneaux solaires et des systèmes d'ancrage.

Les caractéristiques de l'emplacement et de l'inclinaison des panneaux photovoltaïques sont courantes dans les capteurs solaires utilisés dans l'utilisation de l'énergie solaire thermique.

Incident d'ombre

Les ombres pouvant affecter les modules photovoltaïques sont un aspect à prendre en compte, car les restes varient en position dans la journée, mais varient également au cours des différentes saisons de l'année. En hiver, par exemple, le rayonnement solaire se dirige vers la Terre dans une direction moins perpendiculaire à la surface de la Terre qu'en été, de sorte que les ombres sont beaucoup plus longues.

Pour utiliser au maximum un système d' énergie solairephotovoltaïque, il faut veiller à l'incidence des ombres éventuelles sur les panneaux, à la fois proches (objets recouvrant momentanément le rayonnement direct du Soleil) et des ombres lointaines (éléments de l'orographie). et / ou des paysages qui cachent le soleil de la zone où se trouve l'installation solaire.

L'effet des ombres doit être soigneusement évalué lors de la détermination de l'emplacement des panneaux, car les ombres sur les panneaux entraînent une réduction importante de la production, en particulier si elles se produisent pendant les heures centrales de la journée (maximum insolation).

Emplacement des panneaux solaires

Quel est le meilleur emplacement, orientation et inclinaison des panneaux solaires?

La surface disponible sera déterminée par l'espace de la toiture dans lequel la propriété déterminera l'emplacement des panneaux photovoltaïques. Il faudra veiller à ce que cette surface soit un espace facilement accessible pour les opérations de maintenance, alors que cet espace doit être protégé du vandalisme et des chutes d'objets.

Orientation et inclinaison des panneaux photovoltaïques

L'orientation et l'inclinaison des panneaux photovoltaïques dépendent de la latitude dans laquelle nous nous trouvons. L'orientation optimale des panneaux peut être sud ou nord et l'inclinaison optimale dépendra de la latitude du lieu, de la période de l'année pendant laquelle il doit être utilisé et de la présence ou non d'un groupe électrogène propre.

Quel est le meilleur emplacement, orientation et inclinaison des panneaux solaires?

Sachant que, dans certains cas, il n'est pas possible d'atteindre les conditions d'inclinaison et d'orientation appropriées, il sera nécessaire d'évaluer, dans tous les cas, les pertes de rayonnement incident dues aux conditions de localisation.

L'objectif est d'obtenir une perpendicularité maximale du panneau solaire par rapport au rayonnement solaire reçu. De cette façon, l'énergie obtenue par les cellules photovoltaïques sera optimisée.

Cependant, certaines conditions peuvent modifier cette prémisse. Dans les zones de montagne où les chutes de neige sont fréquentes, il sera important de tirer parti des pentes abruptes du toit qui en bénéficieront d'une part, pour son angle d'inclinaison favorable à l'hiver, et de l'autre, car elles permettront à la neige de tomber et de ne pas s'accumuler sur les panneaux solaires.

Séparation entre les rangées de panneaux solaires

La séparation entre les rangées de panneaux photovoltaïques doit garantir que les ombres ne se chevauchent pas entre les rangées de panneaux pendant le solstice d'hiver et d'été.

Cette distance sera déterminée par l'expression suivante, dans le cas de panneaux disposés horizontalement (sur un plan).

D = (h / tan (h)) · cos (a)

En quoi:

d, est la distance minimale entre les lignes du panneau. 
h, est la hauteur de la ligne du panneau (verticalement, à partir du sommet du sol). 
tan (h) , est la tangente de la hauteur solaire (angle) du mois le plus défavorable de notre latitude. 
cos (a), est le cosinus de l'azimut solaire le mois le plus défavorable (décembre) à 10 heures solaires.

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Date de publication : 17 mars 2016
Dernier examen : 4 décembre 2019