L’installation de panneaux solaires est en constant essor chaque année. Si plusieurs systèmes de pose sont possibles, la pose sur toiture est la plus répandue. En effet, cette technique permet de nombreux avantages.
Premièrement un aspect pratique car les panneaux sur toit permettent d’équiper un espace qui n’est pas utilisé autrement et offrent un gain de place dans le jardin ou les alentours et ne dénaturent pas l’esthétique environnante.
Deuxièmement, cela permet d’apporter la bonne inclinaison aux capteurs solaires de vos modules pour obtenir le meilleur rendement possible.
Enfin, le dernier atout non négligeable de la pose sur toiture, c’est qu’elle vous accorde d’être éligible aux subventions des aides proposées par l’État.
Cependant, selon vos besoins en termes de production, le nombre de panneaux solaires à fixer peut être plus ou moins important. Il est donc important de calculer en amont le poids total que va représenter votre installation et ainsi de vous assurer que votre toit supportera la charge.
Plusieurs points sont à prendre en compte comme le type de votre toiture, le type de modules pour lequel vous optez et la technique d’installation retenue.
Vous trouverez ici toutes les informations utiles pour que votre installation soit appréhendée et réalisée dans les meilleures conditions afin d’éviter toute mauvaise surprise.
En moyenne, quel est le poids d’un panneau solaire ?
Le poids total d’une installation solaire sur le toit de votre maison ou entreprise dépend de plusieurs critères :
- La puissance et le rendement escompté ;
- Le type de pose choisi ;
- La marque de modules photovoltaïques pour laquelle vous optez.
En moyenne, le poids d’un module se situe entre 10 et 12 kg par mètre carré (m2). Un panneau solaire mesure environ 2 m2, il faut donc estimer une charge moyenne de 20 kg par module.
Combien pèse un panneau solaire ?
Exemple de poids d’un panneau solaire parmi les grandes marques du secteur :
- SunPower : Le best-seller de la marque est le panneau monocristallin Maxeon 3, d’une puissance nominale de 390 à 400 watts. Il pèse 19 kg pour 1,81 mètre de long sur 1,04 mètre de large ;
- LG : Le panneau monocristallin NeOn H 370-390, dernier modèle de la marque, dispose une puissance nominale située entre 370 et 390 W. Il pèse 18,5 kg pour 1,76 mètre de long et 1,04 mètre de large ;
- Panasonic : Le panneau HIT 325W est hybride, il dispose d’une couche monocristalline recouverte de silicium amorphe. Il pèse 20 kg pour 1,59 mètre de long sur 1,05 mètre de large ;
- Silfab Solar : Le panneau monocristallin SLA-M 350 propose une puissance maximale de 350 W. Il pèse 23 kg et mesure 1,97 mètre de long sur 0,99 mètre de large ;
- Q CELLS : Le best seller de la marque est le panneau monocristallin Q-PEAK DUO ML-G11. Il propose une puissance maximale de 480 à 500 W. Bien qu’il offre davantage de puissance nominale que ses concurrents, il est aussi plus grand et plus lourd, avec un poids de 26 kg pour 2,05 mètres de long sur 1,13 mètre de large ;
- Canadian Solar : Le modèle de la marque le plus vendu en France est le panneau monocristallin Dymond CS6K-MS-FG. Sa puissance maximale oscille entre 290 et 305 W. Il pèse 23 kg pour 1,65 mètre de long sur 0,99 mètre de large ;
- JinkoSolar : Le panneau monocristallin 550 Wc Mono PERC ****affiche une puissance élevée. Comme celui présenté pour Q CELLS, son poids et sa taille sont au dessus des moyennes avec ses 28 kg pour 2,27 mètres de long pour 1,13 mètre de large ;
- Trina Solar : Le panneau monocristallin Vertex S 405Wc offre une bonne puissance nominale. Son poids est de 21 kg pour une surface de 1,75 mètre de long sur 1,09 mètre de large ;
- REC Solar : Le panneau monocristallin REC 410 AA-Pure offre une puissance nominale de 410 watts. Le module pèse 20,5 kg et mesure 1,82 mètre de long sur 1,01 mètre de large.
Une fois que vous aurez décidé quel type de panneaux solaires vous souhaitez installer, il vous faudra faire un simple calcul, c’est-à-dire multiplier le poids indiqué par le nombre de modules nécessaires à votre projet.
Comment déterminer le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin ?
La nature de votre projet et vos objectifs de production seront déterminants pour chiffrer le bon nombre de panneaux nécessaires.
Votre choix de consommation est décisif pour estimer la taille de votre installation. Si vous décidez d’opter pour la revente totale de votre production électrique, c’est assez simple ; plus vous installez de panneaux, plus vous augmentez votre production et donc vos revenus.
Si vous choisissez l’autoconsommation (avec ou sans revente de surplus), il vous faudra alors calculer vos besoins énergétiques en amont, avec le plus de précision possible. Cela vous permettra de chiffrer le nombre de panneaux nécessaires pour assurer la juste production et la rentabilité de votre projet.
Pour que vos calculs soient probants, plusieurs facteurs sont à prendre en compte :
- L’orientation de votre bâtiment : si votre toiture est exposée au sud, vos panneaux captent davantage de rayonnement solaire et produisent davantage qu’une exposition nord, par exemple. Il vous faudra donc moins de panneaux au sud qu’au nord pour un même besoin de production ;
- L’inclinaison de votre toit : la meilleure inclinaison de toiture pour suivre au mieux la course du soleil est située entre 25 et 35 degrés. En dessous ou au dessus de cette fourchette, les rendements peuvent être amoindris et donc nécessiter davantage de modules pour atteindre la même production ;
- Votre situation géographique : Tout comme pour l’orientation de votre maison ou entreprise, sa situation géographique influe le nombre de panneaux solaires utiles à vos attentes. Une même structure située au sud de la France ou au nord-est n’aura pas besoin du même nombre de panneaux pour produire le même rendement.
Par exemple :
Pour atteindre une production de 12500 kWh par an, vous aurez besoin de 29 panneaux solaires dans des conditions optimales (région sud, exposition sud, inclinaison du toit entre 25 et 35°). Pour obtenir le même rendement dans de mauvaises conditions (région nord-est, exposition ouest, inclinaison du toit entre 35 et 45°), il vous faudra 47 panneaux solaires.
Afin de savoir combien de panneaux sont nécessaires à votre cas particulier, n’hésitez pas à utiliser notre simulateur gratuit en ligne. Vous pouvez également demander l’aide d’un professionnel qui saura évaluer votre situation.
Quel type de pose choisir pour vos panneaux solaires ?
Une fois que vous avez calculé le bon nombre de panneaux pour votre installation, il faut vous pencher sur le type de pose que vous allez choisir. Il existe trois types de pose différents :
- La surimposition ;
- L’intégration au bâti ;
- La pose sur support lesté.
Nous allons détailler ici les caractéristiques de ces trois méthodes, avec leurs avantages et leurs inconvénients.
La surimposition
Cette technique de pose est la plus légère pour votre toit, elle n’ajoute que quelques kilos par m2. Il s’agit de poser l’installation par dessus la couverture de toiture déjà existante (ardoise, tuiles, etc.). Pour l’installateur, il suffit de déplacer quelques tuiles sur l’emplacement voulu et de fixer solidement quelques crochets sur les chevrons de la charpente.
Sur ces crochets sont ensuite fixés à leur tour des rails en aluminium, puis les panneaux viennent un à un sur ces rails. Ensuite il n’y à plus qu’à raccorder votre installation à votre tableau électrique. C’est la solution la plus simple, même si elle n’est pas la plus esthétique.
La surimposition offre plusieurs atouts une fois effectuée. En effet, l’espace laissé entre les panneaux et le toit permettent de laisser passer de l’air et ainsi d’éviter les risques de surchauffe qui peuvent diminuer la productivité des cellules photovoltaïques.
Cela permet également de gagner en fraîcheur dans votre bâtiment durant l’été, car les rayons du soleil tapent d’abord sur les panneaux avant d’atteindre la toiture.
L’intégration au bâti (IAB)
Technique différente, l’intégration au bâti consiste à remplacer une partie de la toiture par les panneaux solaires. Ils sont intégrés au même niveau que le toit et remplacent donc les tuiles, ou autre revêtement, par endroits.
Dans ce cas de figure, il est primordial de s’assurer de la bonne étanchéité de l’installation ! C’est le danger principal dans ce genre de travaux.
Cependant, si l’IAB est bien effectuée, le rendu est plus esthétique, car les panneaux se confondent avec la toiture. Ce type de mise en place est recommandé en cas de nouvelle construction car les travaux de rénovation peuvent être coûteux. L’intégration au bâti est un peu plus lourde que la surimposition, comptez une dizaine de kilos supplémentaires par m2.
La pose sur support lesté
La pose sur support lesté concerne généralement les installations sur toit plat (inclinaison plane, pente maximale de 5°). Cela consiste à remplir un bac, incliné à 15°, de gravier ou de béton avant d’y apposer le panneau solaire.
Les aérations se situent sur le côté de chaque bac. La quantité de lestage (gravier ou béton) dépend de la hauteur de votre toit et de sa prise au vent (plus les vents sont forts plus il faut ajouter du poids pour éviter que le matériel ne bouge même en cas de fortes rafales).
Les bacs lestés se posent sans perforation de la couverture du toit et sont compatibles avec la plupart des panneaux solaires cadrés du marché répondant aux normes IEC 61215/61646 et IEC 61730.
Évidemment, le poids de ce support est élevé. Cela peut ajouter jusqu’à 40 à 55 kg par m2 d’installation, soit 100 kg par bac !
Attention, toutes les charpentes ne peuvent supporter un tel poids. C’est le cas par exemple des charpentes en bois ou en acier. Il est donc très important d’effectuer en amont un calcul de charge de votre toiture pour vous assurer de la bonne résistance de votre charpente.
Quel type de toiture est adapté à la pose de panneaux solaires ?
Il existe différents types de toitures dont les caractéristiques de résistance diffèrent. Voici la liste des revêtements les plus connus et leurs caractéristiques permettant la pose de panneaux ou non.
Toiture en tuiles terre cuite
Si votre toiture est en tuiles romanes, toscanes ou mécaniques, bonne nouvelle, l’installation de panneaux solaires est simple à mettre en place. Cette configuration est capable de supporter de grandes charges. À contrario, si vos tuiles sont scellées ou maçonnées, la fixation de crochets pour une surimposition est impossible.
Une IAB peut aussi être compliquée à mettre en place, n’hésitez pas à vous tourner vers des professionnels et à demander des devis.
Enfin, si votre toiture est recouverte de tuiles canal, il sera nécessaire d’inspecter leur forme de plus près. Il existe plusieurs types de tuiles canal et certaines sont trop épaisses pour y placer les crochets de fixation des panneaux. Si c’est le cas, la réalisation de votre projet solaire en surimposition est impossible également.
Résistance d’un toit en tuiles de terre cuite : environ 70 kg/m2.
Toiture en tuile béton
Si votre couverture est en tuiles béton, il est tout à fait possible d’installer des panneaux photovoltaïques en surimposition.
Sur le même principe que pour les tuiles en terre cuite, il faudra simplement vérifier que vos tuiles en béton ne sont pas scellées à votre charpente, ce qui rendrait la pose de panneaux solaires impossible.
Résistance d’un toit en tuile béton : environ 40 kg/m2.
Toiture en ardoise
Les tuiles en ardoise sont parfaitement compatibles avec la pose de panneaux photovoltaïques.
Cependant, elles sont très fragiles, il faudra donc que l’artisan prenne des précautions supplémentaires qui peuvent rallonger la durée du chantier. Cela pourra entraîner un surcoût au prix de l’installation. Si vous vous posez des questions, là encore, n’hésitez pas à solliciter les conseils de différents installateurs et comparez les devis.
Résistance d’une toiture ardoise : environ 20 kg/m2.
Toiture en bac acier
La pose de panneaux en surimposition sur les toitures en bac acier est tout à fait réalisable, du fait de l’ondulation caractéristique en forme de « U » dont elles disposent. Cela est simple à envisager pour un professionnel.
Résistance d’un toit en bac acier : environ 20 Kg/m2.
Comment savoir si votre toit est suffisamment résistant au poids d’une installation solaire ?
Bien sûr, pour savoir si votre toit pourra résister, il faut avoir calculé la taille de votre future installation.
Comment réaliser le calcul de charge d’une toiture ?
Le calcul des charges totales de toiture doit prendre en compte tout élément susceptible de faire pression sur la construction. Il faut se baser sur les charges permanentes (le poids des matériaux) et y ajouter les charges climatiques (neige, vent, humidité…). La valeur de la charge permanente est ajoutée à celle de la charge de neige multipliée par un coefficient de 1,2.
Voici la formule à appliquer :
Charges totales de toiture (S) = Charges permanentes (G) + [Charges climatiques (Pn) x 1,2]*
- s’exprime en décanewtons (daN) / m²
Bien sûr, avant de vous lancer et dans tous les cas il est primordial de faire appel à un professionnel du secteur qui saura prendre tous les éléments en compte pour assurer un résultat fiable en fonction des spécificités de votre cas particulier (faisabilité du projet et état de votre charpente).
Anticiper les travaux de toiture
Si votre charpente est vieille et nécessite une réfection, il est important de l’effectuer avant la pose de vos panneaux. Même si les travaux seraient à effectuer dans une dizaine d’années, il faut les anticiper.
En effet, une fois installés, les modules photovoltaïques ont une durée de vie pouvant aller jusqu’à 40 ans. Bien qu’il soit possible de les démonter pour réparer la charpente, cela vous ferait perdre en rentabilité.
Il faut avant tout s’assurer que votre toiture sera en état de tenir pendant toute la durée de vie de l’installation pour éviter les frais supplémentaires en cours de route.
Que faire si le toit ne supporte pas le poids de l’installation ?
Si les artisans vous indiquent que votre toiture ne pourra pas supporter le poids de l’installation, vous ne pourrez pas aller à l’encontre de ce verdict pour des raisons de sécurité.
Cependant, il existe des alternatives à la pose de panneaux solaires sur toit comme :
- La pose sur carport solaire ou pergola solaire : si vous disposez déjà de l’une ou l’autre de ces structures, ou bien si vous pouvez en faire construire une indépendamment du toit de votre maison, c’est une solution qui reste avantageuse. Les pergolas solaires, également appellées ombrières solaires, remplissent différentes fonctions qui peuvent vous être utiles : abri pour votre voiture ou toit pour votre terrasse par exemple ;
- La pose au sol : si vous ne manquez pas d’espace sur votre terrain, cette solution est envisageable. Relativement simples à installer, le poids n’a ici aucune incidence. Cependant, avec la pose au sol, certaines aides financières de l’État ne vous seront pas octroyées ;
- Les tuiles solaires : en fonction du poids que peut supporter votre toiture, vous pouvez peut-être envisager la pose de tuiles solaires. Elles sont plus chères que les panneaux, mais sont très discrètes visuellement et très appréciées par les personnes qui ne souhaitent pas changer l’esthétisme de leur toit.
En conclusion
Lorsque vous mettez en place votre projet de production d’électricité verte, mieux vaut soigner l’étude de terrain au préalable. Il existe plusieurs moyens efficaces pour réaliser la pose de panneaux sur toiture, en fonction de sa couverture et de sa résistance.
Il est primordial de faire appel à un professionnel afin de vérifier l’état de votre charpente et de l’améliorer si nécessaire avant les travaux de pose.
Parmi toutes les conditions d’installations des panneaux solaires essentielles à connaître, le poids est un critère à ne pas négliger. Le poids total d’une installation peut s’avérer élevé, c’est une information capitale à prendre en compte dans votre projet.
Si vous ne pouvez pas installer vos panneaux sur le toit pour des raisons de résistances, ou si vous êtes confrontés à des réglementations strictes (si vous êtes situés dans une zone protégée par exemple), certaines alternatives efficaces existent. Attention toutefois, certaines méthodes de pose ne sont pas éligibles aux aides au photovoltaïque proposées par l’Etat.
Un projet établi en amont dans le détail vous permettra de vous assurer la meilleure rentabilité possible et d’éviter toute mauvaise surprise !
