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Panneau photovoltaïque calculateur de pertes d’énergie
Modifications du rendement et de la production d’énergie des installations photovoltaïques en fonction de l’angle d’inclinaison des panneaux photovoltaïques
Méthodologie
Méthodologie du calculateur de pertes d’énergie
Déterminer l’orientation des panneaux par rapport au soleil est crucial lors de la conception d’installations photovoltaïques. Le panneau photovoltaïque produit le plus d’énergie lorsque les rayons du soleil tombent perpendiculairement à sa surface. Plus l’emplacement, l’orientation et l’angle des panneaux photovoltaïques sont adaptés, plus leur rendement et leur production d’énergie sont élevés. Et donc, plus les économies pour le client sont importantes.
Aux latitudes de la Pologne, le positionnement le plus optimal des panneaux photovoltaïques consiste à les orienter vers le sud avec une inclinaison d’environ 35 degrés. En réalité, il n’est pas toujours possible d’installer l’équipement de cette manière. Il faut noter que nos clients n’ont pas toujours des toitures orientées plein sud. L’installation peut-elle donc être posée sur une toiture orientée dans une autre direction ?
Le tableau ci-dessous montre le pourcentage de rayonnement solaire atteignant la surface en fonction de l’angle des panneaux (axe vertical) et de l’azimut (axe horizontal).
Comme vous pouvez le constater, les installations photovoltaïques orientées sud-est et sud-ouest entraînent de légères pertes (1 à 2 %) dans la production d’électricité.
Méthodologie
Plus l’emplacement, l’orientation et l’angle des panneaux photovoltaïques sont adaptés, plus leur rendement et leur production d’énergie sont élevés. En conséquence, les économies pour le client sont également plus importantes.
Lors de la conception d’installations autres que celles orientées plein sud, la meilleure solution consiste à répartir l’installation de manière équilibrée sur deux pans de toiture et à légèrement surdimensionner la puissance de l’installation afin que les valeurs réelles de l’énergie produite par le photovoltaïque correspondent aux besoins réels du bâtiment. Avec une telle base d’installation, nous pouvons également choisir un onduleur de puissance plus faible, ce qui se traduit par des économies significatives.
Les modules photovoltaïques installés au sol, sur toiture plate ou sur toiture inclinée dans l’hémisphère nord seront toujours orientés vers le sud afin de maximiser la quantité de rayonnement atteignant leur surface au cours de la journée. L’angle d’inclinaison des modules photovoltaïques dépend de plusieurs facteurs :
– Latitude
– Période de l’année pendant laquelle l’installation photovoltaïque doit fonctionner
– Espace d’installation disponible.
Dans la partie sud du pays, l’inclinaison optimale des panneaux est d’environ 20 à 40 degrés, et dans le nord de 30 à 45 degrés. Il convient toutefois de rappeler qu’il n’existe pas un seul angle d’inclinaison optimal : il varie selon la saison. En été, la quantité de rayonnement solaire est bien plus importante qu’en hiver. Lorsque l’on souhaite utiliser l’électricité uniquement en été (par exemple dans une maison de vacances au bord d’un lac), l’installation doit être inclinée à un angle de 10 à 15 degrés. Pour alimenter des bâtiments uniquement en hiver, l’angle d’inclinaison doit être de 60 degrés, comme le montre la figure.
Exemple
Exemple
Afin d’analyser le problème, dans l’application EasySolar, nous avons simulé les rendements d’une installation photovoltaïque de 15,8 kWc orientée sud, pour différents angles d’inclinaison des panneaux. Les résultats sont présentés dans le graphique ci-dessous.
Sur la base de cette simulation, nous avons créé un calculateur des pertes d’électricité par rapport à la production en fonction de l’inclinaison optimale des panneaux.
Comme on peut le constater, les valeurs de la production annuelle totale atteignent leur maximum pour un angle d’inclinaison de 35 degrés. Cependant, une inclinaison de 30 à 40 degrés ne se traduit pas par de fortes pertes sur la production annuelle totale. Le graphique montre toutefois un effet clairement défavorable d’un angle inférieur à 20 degrés et supérieur à 60 degrés, où les pertes de rendement énergétique dépassent déjà 1 MWh par an.
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