Les panneaux solaires sont une solution de plus en plus prisée pour réduire la consommation électrique des foyers et favoriser l'autoconsommation. Pour une maison de 100m², il est crucial de déterminer combien de modules solaires sont nécessaires pour couvrir les besoins énergétiques. Cet article explique comment calculer la consommation, estimer la puissance nécessaire, évaluer la surface de toit disponible, estimer la production d'énergie des panneaux solaires, et enfin, déterminer le coût de l'installation.
Calculer la consommation et la puissance nécessaire
Estimer la consommation électrique de la maison
La première étape consiste à estimer la consommation électrique de la maison. En France, la consommation moyenned'un foyer est d'environ 4 679 kWh par an. Cependant, pour une maison de 100m², cette consommation peut varier en fonction de plusieurs facteurs tels que le nombre d'occupants, l'efficacité énergétique de la maison, et les habitudes de consommation. Une estimation plus précise peut être obtenue en consultant les factures d'électricité sur une année complète.
Déterminer la puissance des panneaux solaires requis
Calculer la puissance en kWc nécessaire
Pour déterminer la puissance des panneaux solaires requis, il faut d'abord convertir la consommation annuelle en kWhen puissance en kilowatt-crête. En moyenne, un panneau solaire produit environ 1 000 kWh par kWc installé par an sous des conditions idéales d'ensoleillement.
Pour une maison consommant 4 679 kWh par an :
Puissance en kWc nécessaire = Consommation annuelle en kWh / (1000 kWh/kWc) = 4679 / (1000 kWh/kWc) = 4,679
Convertir la puissance en kWc en nombre de panneaux
Les panneaux solaires disponibles sur le marché ont des puissances variées, généralement comprises entre 300 Wc et 450 Wc. Pour simplifier le calcul, prenons une puissance moyenne de 400 Wc par panneau.
Pour déterminer le nombre de panneaux nécessaires :
Nombre de panneaux = Puissance en kWc nécessaire / Puissance par panneau en kWc = 4,679 kWc / (0,4 kWc/panneau) ≈ 12 panneaux
Considérer la surface disponible pour l'installation
Évaluer la surface de toit disponible
L'évaluation de la surface de toit disponible est une étape cruciale. En moyenne, un panneau solaire mesure environ 1,6 m².
Pour installer 12 panneaux, il faut donc : Surface nécessaire = 12 panneaux × 1,6 m²/panneau = 19,2 m²
La surface de toit disponible doit être libre d'obstructions (comme des cheminées ou des lucarnes) et orientée idéalement vers le sud avec une inclinaison de 30 à 40 degrés pour maximiser l'efficacité.
Calculer le nombre de panneaux pouvant être installés sur cette surface
Si la surface de toit disponible est supérieure à 19,2 m², il est possible d'installer les 12 panneaux nécessaires. Sinon, il faudra ajuster le nombre de panneaux en fonction de la surface réellement disponible.
Estimer la production d'énergie des panneaux solaires
Calculer la production d'énergie en kWh
La production d'énergie d'un panneau solaire dépend de plusieurs facteurs, notamment l'ensoleillement, l'orientation, et l'inclinaison des panneaux. En France, un panneau solaire de 1 kWc produit en moyenne entre 900 et 1 400 kWh par an.
Pour 4,679 kWc installés :
Production annuelle estimée = 4,679 × (1200 kWh/kWc) = 5614,8 kWh
La production annuelle moyenne en kWh est un indicateur clé pour évaluer l'efficacité et le rendement des panneaux solaires, permettant aux utilisateurs de prévoir les économies sur leurs factures d'électricité et de calculer le retour sur investissement de leur installation solaire.
Analyser la couverture des besoins énergétiques de la maison
Si la maison consomme 4 679 kWh par an et que l'installation produit 5 614,8 kWh par an, il y a un surplus d'énergie, qui peut être stocké ou revendu au réseau électrique. Cela signifie que l'installation solaire peut couvrir et même dépasser les besoins énergétiques de la maison.
Estimer ses besoins énergétiques
Pour estimer vos besoins énergétiques, vous pouvez vous référer aux standards de consommations électriques par types de postes.
On considère ainsi que la consommation électrique est d’environ :
- 110 kWh/m²/an pour le chauffage,
- 1 100 kWh/ménage/an pour les appareils électriques,
- 800 kWh/personne/an pour l’eau chaude sanitaire,
- 200 kWh/personne/an pour la cuisson.
En fonction de l’estimation de votre consommation énergétique annuelle, vous allez pouvoir déterminer la puissance du système photovoltaïque. Sachez toutefois qu’on ne dimensionne pas son installation photovoltaïque pour coller exactement à ses besoins électriques puisqu’une partie de la consommation énergétique d’un ménage s’effectue lorsque le soleil ne brille pas.
On considère que la puissance de l’installation photovoltaïque doit couvrir environ un tiers de ses besoins.
Déterminer le coût de l'installation
Évaluer le prix des panneaux solaires et de l'installation
Le coût des panneaux solaires et de l'installation varie en fonction de la qualité des panneaux, de la complexité de l'installation et des frais d'installation. En moyenne, le coût d'un kit solaire est d'approximativement 1 000 à 1 500 € par kWc installé, incluant les panneaux photovoltaïques, l'onduleur, les câbles, etc hors frais d'installation.
Pour une installation de 4,679 kWc : Coût estimé = 4,679 × 1500 €/kWc = 7018,5€
Votre profil de consommation déterminera le nombre de panneaux solaires à installer.
Pour une maison d'environ 100 m² utilisant uniquement de l'électricité et des équipements standards (comme une machine à laver, un lave-vaisselle, un sèche-linge, un four, une télévision, etc.), il faudra environ 4 kWc de panneaux solaires. Cela correspond à environ 20 m² de toiture et 10 panneaux solaires, bien que ce nombre puisse varier en fonction de la puissance nominale des panneaux photovoltaïques choisis.
Le rendement des panneaux solaires
Le rendement des panneaux solaires, indiqué en pourcentage, indique la capacité des panneaux à transformer la lumière du soleil en électricité utilisable. Ce rendement varie selon la technologie employée, les panneaux monocristallins étant souvent les plus performants, avec des taux de conversion allant de 18 à 22 %.
Utilisation de l’énergie solaire
Le nombre de panneaux solaires que vous installerez dépendra également du type d’installation que vous choisirez. Il existe trois options :
- L’autoconsommation partielle avec revente de surplus.
- La vente totale de l’électricité à un fournisseur d’énergie.
- L’autoconsommation totale.
Aujourd’hui, l’installation de panneaux solaires en autoconsommation avec revente de surplus est la plus avantageuse pour une résidence principale. Cette solution permet de :
- Consommer votre propre production pendant toute la durée de vie des panneaux solaires (en moyenne 20 ans).
- Injecter et vendre sur le réseau le surplus produit à un tarif garanti.
- Réaliser des économies en ne dépendant pas entièrement de votre fournisseur d’énergie pour une partie de vos besoins en électricité.
Si la surface de votre toiture le permet, il peut être judicieux d’installer une capacité de production plus grande. Pour améliorer encore la rentabilité de votre investissement, vous pouvez essayer d’augmenter votre taux d’autoconsommation photovoltaïque grâce à des solutions comme les systèmes de supervision permettant le pilotage de charges.
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