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Les pergolas solaires sont idéales pour vous protéger du soleil et des intempéries tout en produisant votre propre électricité. Grâce à ces pergolas, vous pouvez consommer votre propre énergie et donc faire des économies tout en protégeant l’environnement.  

Comment fonctionnent les panneaux solaires ? Comment vous assurez que votre installation sera la plus rentable possible ?

Cet article répondra à toutes vos questions !  

Le photovoltaïque, comment ça fonctionne ?

Fonctionnement des panneaux solaires

Il existe deux types de panneaux solaires sur le marché. Ces deux panneaux n’ont pas du tout le même fonctionnement, ni le même but.

  • Les panneaux photovoltaïques : ils convertissent l’énergie lumineuse en énergie électrique grâce aux cellules de silicium des panneaux  
  • Les panneaux thermiques : ils transforment les rayons solaires en chaleur transmis à un circuit hydraulique. Cette eau est ensuite injectée dans le circuit hydraulique de votre maison pour être utilisée dans le chauffage ou les sanitaires  

Les pergolas solaires ont pour but de produire de l’électricité, elles utilisent donc des panneaux photovoltaïques faisant office de toiture.

Schéma fonctionnement panneaux solaires

Conversion du courant électrique par l'onduleur

Une fois produite par les panneaux photovoltaïques, l’électricité en courant continu doit être convertie en courant alternatif afin de pouvoir être utilisée dans le réseau électrique (et donc avec les équipements électriques domestiques). Pour se faire, il faut utiliser un onduleur afin de convertir l’énergie en électricité exploitable.

Schéma fonctionnement onduleur

Il existe deux types d'onduleurs :

  • L’onduleur central : il est branché au bout de la série de panneaux solaires, il ne faut qu’un seul onduleur pour l’entièreté de l’installation ce qui permet de réduire son prix. Cependant, en utilisant un onduleur central, la production d’énergie et la durée de vie de l’installation seront plus faibles. De plus, ce type d’onduleur comporte plus de risques en cas de défaillance : si une partie d’un panneau à un problème, toute la chaîne en pâtira.  
  • Le micro-onduleur : dans une installation de panneaux solaires, il faut plusieurs micro-onduleurs puisque ceux-ci ne peuvent être reliés qu’à deux panneaux à la fois. Certes cette installation est plus coûteuse à l’achat, mais elle possède de nombreux avantages : la production est garantie et optimisée même en cas de défaillance d’un panneau, le rendement atteint 82% contre 15% pour l’onduleur central et la durée de vie atteint 25 ans. L’investissement sera donc rentabilisé.  
Tableau de comparaison onduleur central et micro onduleur

Dans le cas de nos pergolas solaires, nous utilisons des micro-onduleurs qui sont certes légèrement plus chers à l’achat, mais bien plus rentables sur la durée. 

Optimiser son installation solaire

Le rendement de votre installation dépend du type d’équipements utilisé, mais vous pouvez aussi optimiser votre installation afin que celle-ci produise plus d’électricité et soit donc encore plus rentable. En effet, les panneaux solaires ont besoin du plus d’énergie solaire possible afin de produire plus. Ainsi, l’orientation, l’inclinaison ou même la région dans laquelle vous vous trouvez sont des facteurs qui peuvent influencer la production de vos panneaux solaires.

Impact de la situation géographique sur la production d'électricité

La production d’énergie des panneaux solaires peut varier de l’ordre de 30% suivant le secteur géographique dans lequel vous vous trouvez (voir le simulateur géographique). Afin de vous aider à établir votre rentabilité, voici un tableau donnant la production moyenne annuelle en fonction du nombre de panneaux dans votre installation et de votre localisation.

Carte france : impact région dans la production électrique
Tableau Production électrique en fonction des régions

Dans ce tableau, vous pouvez voir la puissance produite par la pergola en fonction du nombre de panneaux solaires. Cette puissance est fixe et ne dépend pas des conditions climatiques puisqu'un panneau produit une puissance de 300 W.
Vous y trouverez aussi la quantité d'électricité produite en 1 an en fonction de la région dans laquelle vous vous trouvez. Cette quantité s'exprime en kWh/an. (Le kWh correspond à la quantité d'énergie consommée par un appareil électrique d'une puissance de 1000 W en 1 heure)

Par exemple, si vous installez une pergola solaire équipée de 6 panneaux solaires, la puissance produite par les panneaux dans des conditions standardisées serait (en théorie) de 1800W. Or, si dans notre exemple vous habitez en région parisienne (correspondant à la zone 2), vos panneaux produiront en pratique 1905 kWh/an.
Autre exemple, si vous possédez une pergola solaire équipée de 10 panneaux solaires, la puissance produite dans des conditions standards sera de 3000W. Si vous résidez à Bastia (en zone 6), l’énergie produite sera en réalité de 4500 kWh/an.

Ces chiffres sont liés au taux d’ensoleillement de la région. Cependant, il ne faut pas penser qu’un ciel nuageux empêche toute production d’électricité. Dans une zone nuageuse, la production sera plus faible, mais elle ne sera pas nulle puisque le rayonnement diffus des nuages permet aussi de produire de l’électricité solaire.  

Importance de l'orientation et de l'inclinaison des panneaux solaires

L’orientation des panneaux solaires est très importante dans l’optimisation de votre installation solaire. L’idéal est de pouvoir orienter ses panneaux solaires au sud, car ils capteront ainsi un maximum de lumière. Mais l’orientation sud n’est pas la seule solution envisageable. Vous pouvez aussi optez pour des orientations est-ouest (avec une pergola double pente). En effet, une orientation est-ouest aura une production 10% plus faible qu’une orientation sud, mais cette production sera plus étalée dans le temps (9h-18h contre 10h-16h au sud), ce qui est idéal pour l’autoconsommation. De plus, les orientations est-ouest réduisent les pertes dues à la chaleur en été puisque les températures trop hautes peuvent être nuisibles aux performances des panneaux solaires.  Cependant, n’orientez jamais vos panneaux solaires vers le nord ! Cette orientation n’est pas adaptée à la production électrique solaire.  

L’inclinaison des panneaux joue, elle aussi, un rôle important dans la production d’électricité. En effet, certaines inclinaisons sont plus adaptées à capter les rayons du soleil. L’inclinaison idéale varie en fonction des saisons. En effet, le soleil est plus bas en hiver qu’en été ; afin de capter au mieux les rayons, il faudrait donc incliner les panneaux différemment. L'inclinaison idéale est de 60° en hiver, 20° en été et 45° au printemps et en automne. En moyenne, il est conseillé d’incliner ses panneaux solaires à 39% pour avoir une inclinaison qui s’adapte au mieux aux différentes saisons. Cependant, cette inclinaison est très difficile, voire impossible à réaliser sur une pergola qui aura plutôt une inclinaison oscillant entre 5° et 15°. Mais ne vous inquiétez pas, cette inclinaison moins importante ne change que très peu la productivité des panneaux solaires. 

Tableau production électrique en fonction de l'inclinaison et de l'orientation des panneaux solaires

Estimation et optimisation de la consommation électrique

Après vous être assuré que vous puissiez bien installer une pergola solaire chez vous, vous devez ensuite réfléchir à ses dimensions. Les dimensions ont un impact très important sur la production électrique : plus la pergola sera grande, plus la surface de panneaux photovoltaïque sera importante et donc plus la production sera importante.  
Afin de savoir la taille adaptée à votre utilisation, il vous faut estimer la consommation de votre foyer.  

En autoconsommation, vous devez utiliser l’électricité dès que celle-ci a été produite. Elle sera donc surtout utilisée pour alimenter des appareils qui fonctionnent en permanence. C’est pour cela que vous devez calculer la consommation minimale de votre foyer (aussi appelée talon ou bruit de fond) correspondant au réfrigérateur, au congélateur, aux appareils en veille, à la box internet, au ballon d’eau chaude, etc…  
Attention à ne pas surestimer votre consommation afin de rester rentable, en général le talon de production est compris entre 30 et 50% de la consommation totale d’un foyer.  

La consommation électrique d’un foyer peut varier de 1600 kWh à 7500 kWh (sans compter le chauffage électrique), mais pour connaître la consommation exacte, le plus simple est de consulter votre facture EDF.  

Selon votre consommation électrique, vous pouvez opter pour une installation allant de 2 à 10 panneaux solaires correspondant à une production d’une puissance de 600 à 3000 W.  

Finalement, l’optimisation de votre installation passe aussi par une adaptation de votre mode de vie. En effet, l’autoconsommation se base sur la consommation directe de l’électricité produite puisque celle-ci n’est pas stockée. Vous pouvez prendre l’habitude d’utiliser vos appareils électroménagers en journée, lorsque les panneaux solaires produisent le plus d’électricité. N’hésitez pas à utiliser des programmateurs sur le lave-linge, le lave-vaisselle ou même le chauffe-eau pour vous faciliter la vie.

Brancher sa pergola solaire

Les panneaux photovoltaïques de la pergola sont raccordés aux micro-onduleurs par des fiches emboitables type MC4. Ils raccordent généralement 2 panneaux ensemble. Puis tous les micro-onduleurs sont raccordés entre eux en série, il suffit de brancher le dernier micro-onduleur au boitier AC. Ce boitier fait office de coupure générale en cas de problème sur l’installation ou sur le réseau électrique. Les boitiers AC sont dimensionnés en fonction de la puissance de l’installation. Il intègre un différentiel 32 mA, un disjoncteur 20 A et un parafoudre afin d’assurer votre sécurité et celle de votre installation électrique.  

Pour les petites installations, vous pouvez raccorder la pergola solaire via une prise ou via une boîte de dérivation reliée au compteur. Cependant, il est conseillé d’avoir des disjoncteurs dédiés.  
Pour les installations plus importantes, il est préconisé de se raccorder directement au tableau électrique.  

Ne vous inquiétez pas, vous n’avez rien besoin de faire pour que votre installation fonctionne une fois l’avoir branché au tableau électrique ou à une prise. En effet, les prises de courants fonctionnent dans les deux sens ! Le courant électrique suit le chemin le plus court pour atteindre le point de consommation le plus proche. Ainsi, si votre pergola solaire est branchée sur une prise électrique proche de votre télévision, la télévision consommera en priorité l’électricité produite par la pergola. Le surplus d’électricité continuera quant à lui son chemin jusqu’au prochain appareil électrique.

Schéma branchement de la pergola solaire
Micro-onduleur et raccordement

Les pergolas solaires sont idéales pour l’autoconsommation. Cependant, vous pouvez penser que l’ajout de batteries pourrait être la solution idéale afin de pouvoir utiliser l’électricité produite à tout moment du jour et de la nuit. Mais les batteries s’avèrent être très onéreuses, elles multiplieront le budget de départ par 2 puisque le duo batterie et régulateur coute le même prix que les panneaux solaires et les micro-onduleurs. De plus, la durée de vie d’une batterie n’est que de 10 ans ce qui réduit fortement l’avantage économique offert par l’installation d’une pergola solaire.  
Les solutions de stockage d’électricité sont rentables dans le cas de sites isolés où le raccordement au réseau n’est pas possible ou s’il est bien trop coûteux.  

Nos pergolas solaires, équipées de panneaux photovoltaïque et de micro onduleurs, sont parfaite pour assurer une production d’électricité optimale.  
L'optimisation de la pergola solaire et son installation sont d'une facilité sans pareil ! 

Vous vous sentez prêt à sauter le pas et choisir une pergola solaire ? N’hésitez pas à visiter notre gamme de pergolas solaires afin de trouver celle qui est faite pour vous ! 

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