Comment disposer des panneaux solaires sur différents types de toits pour une production optimale d'énergie solaire ?

L'estimation précise de la capacité solaire potentielle d'un toit est essentielle pour tout projet d'installation solaire. Ce processus comporte généralement quatre étapes clés :

1. Détermination du type de toit et de la disposition appropriée des panneaux : Cette première étape cruciale prend en compte des facteurs tels que le matériau du toit (béton, tôle, pente) et les contraintes structurelles afin d'identifier la disposition optimale des panneaux.
2. Estimation de la surface utilisable du toit : Il s'agit de mesurer le toit et de tenir compte des obstructions telles que les cheminées ou les évents.
3. Calcul de la surface projetée des panneaux en fonction de l'angle d'inclinaison : L'angle d'installation des panneaux a un impact sur la surface qu'ils couvrent, ce qui est crucial pour le calcul de la production d'énergie.
4. Prise en compte des ombres des obstacles environnants : Les arbres, bâtiments ou autres obstacles situés à proximité peuvent projeter des ombres sur les panneaux, réduisant ainsi leur efficacité.

Cet article se concentre sur la première étape, en discutant des dispositions courantes des panneaux solaires et de la manière dont elles s'appliquent aux différents types de toits pour une récolte optimale de l'énergie solaire.

I. Types courants de disposition des panneaux solaires

Il est essentiel de comprendre les dispositions courantes des panneaux pour déterminer l'agencement optimal de votre toit. En général, les panneaux solaires sont disposés de deux manières principales :
Orientation du paysage : Les panneaux sont installés avec leurs côtés les plus longs à l'horizontale, comme le montre la première image.

Orientation portrait : Les panneaux sont installés avec leurs côtés les plus courts à l'horizontale, comme le montre la deuxième image.

II. Disposition des panneaux pour les toits en béton praticables

Les toits en béton praticables offrent une plus grande flexibilité pour l'installation des panneaux en raison de leur plus grande capacité de charge. Les dispositions les plus courantes sont les suivantes :

1. Paysage à rang unique : Une seule rangée de panneaux installés horizontalement, généralement adaptée aux toits plus petits ou lorsque l'optimisation de l'espace n'est pas essentielle.
2. Paysage à double rangée : Une disposition courante pour les toits en béton, avec deux rangées de panneaux installés côte à côte. Cette configuration permet d'obtenir des angles d'inclinaison optimaux pour maximiser la production d'énergie.
3. Paysage à quatre rangs : Cette disposition, que l'on retrouve couramment dans les fermes solaires à grande échelle et sur les terrains ouverts, utilise quatre rangées de panneaux installés horizontalement.
4. Portrait à une rangée : Cette disposition comporte une seule rangée de panneaux installés verticalement et est souvent utilisée en fonction de l'espace disponible sur le toit et des facteurs d'ombrage potentiels.

   5. Double rangée verticale

La décision finale d'utiliser l'orientation paysage ou portrait dépend d'une évaluation approfondie de la surface de toit utilisable et d'autres facteurs spécifiques au projet au cours de la phase de conception détaillée.

III. Disposition des panneaux pour les toits en béton non praticables

Les toits en béton non praticables ont une capacité de charge plus faible, ce qui limite l'installation des panneaux à des angles d'inclinaison optimaux en raison de l'augmentation du poids. C'est pourquoi ces toits sont souvent utilisés :

• Système de montage des ballasts avec des angles d'inclinaison faibles : Les panneaux sont montés sur des bases lestées et installés à des angles plus faibles (généralement de 5 à 10 degrés) afin de minimiser les contraintes structurelles.
• Orientation du paysage : Bien que l'orientation portrait soit possible, l'orientation paysage est plus courante sur les toits en béton non praticables en raison de la répartition des charges et des problèmes potentiels de dégagement avec les parapets.

IV. Disposition des panneaux pour les toits en tôle

Les toits en tôle, souvent utilisés pour les toits en pente, nécessitent des considérations spécifiques pour l'installation des panneaux :

• Montage surélevé : Les panneaux sont légèrement surélevés par rapport à la surface du toit à l'aide de matériel de montage spécialisé.
• Espacement pour la ventilation et la dilatation thermique : Un espace de 10 à 25 mm est maintenu entre les panneaux et le toit afin de faciliter la circulation de l'air pour le refroidissement et de tenir compte de la dilatation et de la contraction thermiques des matériaux.
• Généralement orientés vers le sud : Les panneaux sont principalement installés face au sud pour une exposition solaire optimale. Cependant, des configurations est-ouest peuvent être utilisées pour maximiser l'utilisation de l'espace, bien que cela puisse nécessiter l'utilisation de plusieurs trackers MPPT pour une récolte d'énergie optimale.

V. Disposition des panneaux pour les toits en pente

Les toits en pente, similaires aux toits en tôle, peuvent accueillir des installations de panneaux solaires moyennant des considérations spécifiques :

• Installation d'un angle d'inclinaison optimal : Les toits en pente offrent par nature un certain degré d'inclinaison. Des ajustements supplémentaires peuvent être effectués afin d'obtenir l'angle optimal pour maximiser la capture de l'énergie solaire.
• Espacement pour la ventilation et la dilatation thermique : Comme pour les toits en tôle, l'espacement est essentiel pour la ventilation et l'adaptation à la dilatation thermique.

VI. Disposition des panneaux pour les toits résidentiels

Les installations résidentielles sur toiture présentent des similitudes avec les installations commerciales, mais nécessitent une plus grande flexibilité en raison de l'espace limité et de la diversité des conceptions de toiture. L'optimisation de l'emplacement des panneaux et l'utilisation de différentes orientations deviennent cruciales pour maximiser la production d'énergie.

Conclusion

Le choix de la disposition des panneaux solaires en fonction de votre type de toit est primordial pour une production efficace d'énergie solaire. Des facteurs tels que le matériau du toit, la capacité de charge, l'ombrage potentiel et l'espace disponible jouent un rôle crucial dans la détermination de la disposition optimale.