Questions et réponses sur les installations photovoltaïques sur toiture: L’électricité verte sur toiture en clair

L’énergie solaire peut être utilisée de manière particulièrement efficace dans les bâtiments à faibles besoins en chauffage, tels que les bâtiments Minergie. Une planification optimale du bâtiment et une intégration simple dans la domotique le rendent possible.

Les propriétaires veulent de plus en plus être autonomes en énergie. Une installation photovoltaïque vous rend autonome, non seulement face à la hausse des prix de l’énergie, mais aussi face aux importations de gaz ou de pétrole en provenance de l’étranger.

Les défis tels que les variations de puissance dues aux conditions météorologiques ou l’augmentation temporaire de la consommation ne sont désormais plus un problème pour les installations photovoltaïques. En effet, l’utilisation d’accumulateurs correctement dimensionnés et une gestion intelligente de l’énergie permettent de couvrir jusqu’à 100 % de la consommation des ménages. En tant que propriétaire d’une maison, vous pouvez ainsi bénéficier de l'énergie solaire à tout moment de la journée, même en l'absence totale de soleil. Le résultat est une réduction significative des coûts d’électricité et d’énergie. Pour que votre installation photovoltaïque fonctionne même en cas de panne de courant, il vous faut toutefois l'onduleur adapté.

Tout d’abord, il faut distinguer énergie et puissance : L’énergie est exprimée en Wh (wattheures) et est la quantité d’énergie produite dans un temps donné. 1 kWh correspond à 1000 Wh.

1 kWh est la quantité d’énergie qu’une installation photovoltaïque d’une puissance de 1 kW peut générer en une heure. Ainsi, 2 kWh peuvent être produits en 2 heures. La puissance de crête, c’est-à-dire la puissance maximale possible pouvant être fournie dans des conditions d’essai normalisées, est exprimée en kWc, c’est-à-dire en kilowatts crête. Cette valeur permet de comparer différentes installations photovoltaïques. Dans les maisons individuelles, la puissance de ces installations est généralement de 5 à 10 kWc.

L’efficacité d’une installation photovoltaïque est déterminée par son efficacité énergétique, c’est-à-dire la part d’énergie solaire que le système photovoltaïque peut convertir en électricité. L’efficacité énergétique s'est considérablement améliorée grâce à l'évolution permanente des cellules solaires, et se situe autour de 10-20%, selon la technologie utilisée.

Les cellules solaires convertissent le rayonnement solaire en électricité ou plus précisément dans ce cas, en courant continu. En revanche, le courant qui circule dans le réseau électrique est du courant alternatif, car il est plus efficace sur des moyennes distances. L’onduleur convertit le courant continu généré en courant alternatif. Cependant, de nombreux appareils électroniques étant alimentés en courant continu, c'est le bloc d'alimentation de chaque appareil qui prend en charge la conversion.

La poussière ou l'ombrage peuvent empêcher l'électricité de circuler dans une ou plusieurs cellules solaires. Avec un circuit en série, l’ensemble du système produirait alors beaucoup moins d’électricité et une surchauffe ou des défauts pourraient affecter le module. Pour éviter cela, on installe des diodes de dérivation. Celles-ci permettent de "sauter" la zone ombragée et de continuer à produire de l’électricité. On parle alors de circuit en parallèle.

De même, les modules demi-cellules (half-cut) atteignent également un rendement plus élevé que les modules standards en cas d'ombrage (partiel). La cellule solaire est alors divisée en deux moitiés après la production. On obtient ainsi des performances plus élevées sur la même surface.

Ces deux technologies, un circuit en parallèle et la technologie de demi-cellule, sont utilisées dans les tuiles solaires PREFA.

Outre les modules photovoltaïques, une installation photovoltaïque se compose des éléments suivants :

• Câble solaire - Liaison équipotentielle
• Sous-construction
• Boîtier de connexion du générateur
• Onduleur
• Compteur d’électricité

Accessoires en option :

• Accumulateur
• Bornes de recharge de véhicules (coffret mural)
• Éléments chauffants pour le chauffage de l’eau

On obtient les meilleurs rendements en orientant la toiture solaire vers le sud. Mais même une surface de toit orientée vers l’ouest ou l’est permet d'obtenir encore de bons rendements. Il faut simplement que les conditions soient optimales en termes de pente de toit et d’ombrage. Une orientation vers l’ouest ou l’est peut s'avérer pertinente, en particulier si la répartition de la consommation électrique dans la journée est importante.

• Construction de toit et couvertures de toit : Quels types conviennent à un toit solaire ?
• Orientation du toit : Est-ce que je dispose de surfaces de toiture appropriées et quelle est leur orientation ?
• Ombrage : Le toit reçoit-il suffisamment de soleil en toute saison ou les arbres en croissance ou la maison voisine risquent-ils de produire trop d’ombre au printemps/automne/hiver ?
• Dimensions : Quelle est la taille de l’installation nécessaire pour couvrir mes propres besoins en électricité ?
• Statique : Ma construction de toiture supportera-t-elle les charges (de vent) supplémentaires ?
• Subventions : Existe-t-il actuellement des subventions de l'État, de la région ou de la commune ?
• Protection contre la neige : La protection contre la neige prescrite est-elle également garantie après la pose d’une installation photovoltaïque ?
• Protection contre la foudre et les incendies : Votre bâtiment est-il soumis à une obligation de protection contre la foudre ou un dispositif parafoudre doit-il être installé sur le bâtiment ?
• Autorisation : Une déclaration suffit-elle pour la réalisation ou faut-il un permis de construire ?
• Sécurité d’approvisionnement en cas de panne de courant : Comment puis-je disposer d’électricité même en cas de panne de courant ?
• Accumulateur : L’électricité n’est pas toujours produite au moment où j’en ai besoin. Ai-je besoin d’un accumulateur ?
• Assurance de l’installation : Signalez votre système photovoltaïque à la compagnie d’assurance habitation après l’installation.

• Le toit sera-t-il nettoyé et entretenu suffisamment souvent ?
• Optimiser continuellement la consommation et vérifier les moments où l’électricité autoproduite peut être encore mieux exploitée.
• Utiliser le véhicule électrique pour la stocker.
• Étendre l'installation photovoltaïque ou moderniser le stockage ?

Dans certains pays, les toits plats et les toits en pente (tels que les toits à pignon, en croupe ou monopente) sont les plus courants. Il existe pour toutes les constructions de toitures différentes possibilités techniques pour monter l’installation solaire et l’orienter de manière optimale par rapport au soleil. Sur les toits plats ou trop peu inclinés, les modules photovoltaïques sont fixés sur des supports triangulaires qui les placent dans la position idéale. Outre la statique du toit, le mode de construction et la couverture du toit, c’est surtout l’orientation du toit qui joue un rôle important. Une pente de 25 à 35°orientée vers le sud permet les meilleurs rendements.

On obtient les meilleurs rendements en orientant la toiture solaire vers le sud. Mais même une surface de toit orientée vers l’ouest ou l’est permet d'obtenir encore de bons rendements. Il faut simplement que les conditions soient optimales en termes de pente de toit et d’ombrage. Une orientation vers l’ouest ou l’est peut s'avérer pertinente, en particulier si la répartition de la consommation électrique dans la journée est importante.

Dans la plupart des cas, l'ombrage est inévitable. Il doit être compensé au mieux lors la conception technique de l'installation, par le circuit de modules correspondant (dérivation au lieu de circuit en série, technologie demi-cellule). Les arbres, les maisons et autres éléments de toits environnants, tels que les cheminées, les lucarnes ou les antennes, peuvent faire de l'ombre et réduire le rendement, selon l’heure de la journée et la position du soleil. Afin d’estimer l’ombrage, un futur toit solaire doit être observé sur une plus longue période de temps. Diverses méthodes de mesures et programmes informatiques permettent également de déterminer l’ombrage éventuel.

La statique du toit, et donc son adéquation à la pose d'une installation photovoltaïque, doivent être vérifiées par l’expert solaire PREFA. Avant le montage, un expert en statique ou un spécialiste doit analyser si la capacité portante du toit est suffisante. Les modules solaires apportent un poids supplémentaire qui, pour les toits en pente, peut atteindre 25 kg/m². Lors d'un montage sur toit plat, la charge est encore plus élevée. À cela, il faut ajouter les charges supplémentaires liées au vent et à la neige. Dans les bâtiments anciens en particulier, l’état de la toiture est crucial, car l'installation est généralement installée pour une période de plus de 20 ans. Les travaux de rénovation de la toiture sont plus complexes et coûteux pendant cette période, car la centrale solaire doit d’abord être retirée. Il convient également de s’assurer que le toit est facilement accessible avec l'installation d'une protection antichute, afin de permettre les travaux d’entretien par les techniciens et les ouvriers qualifiés.

Si l'actuelle protection contre la neige (p. ex. arrêt de neige) est recouverte par une installation photovoltaïque ou une centrale solaire, elle ne peut logiquement plus remplir sa fonction – la neige glisse du toit, peut bloquer les trottoirs ou causer des dommages. Dans les cas extrêmes, même le système de rétention de neige restant et surchargé peut être endommagé par les masses de neige elles-mêmes. Il n’est pas toujours possible de concilier protection contre la neige et toitures entièrement recouvertes de modules. Cependant, en cas de doute, c'est la protection contre la neige qui prime. Ici, des artisans spécialisés dans chaque domaine sont à vos côtés pour vous aider et vous conseiller.

En présence d'un dispositif parafoudre, l'installation photovoltaïque doit être intégrée et il faut respecter les directives de protection contre la foudre en vigueur. Si l'installation est intégrée à la protection contre la foudre, le câble de liaison équipotentielle doit avoir une section de 16mm² au lieu des 10mm² sans dispositif parafoudre. En principe, tous les câbles menant à l’intérieur du bâtiment doivent être posés dans un tuyau électrique.

En règle générale, le permis de construire est nécessaire dans le cadre d’une construction neuve une rénovation intégrale du bâti. Il n’est généralement pas obligatoire dans le cadre d’un remplacement de la toiture par des tuiles solaires, il faudra alors faire une déclaration de travaux.

En cas de panne de courant, même une installation photovoltaïque ne produit plus d’électricité. Si vous souhaitez bénéficier d’une sécurité d’approvisionnement et pouvoir vous approvisionner en électricité même en cas de panne de courant (coupure temporaire ou black-out), vous avez besoin d’un onduleur hybride avec fonction d’alimentation de secours, qui passe en mode « isolé » et dispose éventuellement d’un accumulateur d’électricité correspondant. C’est la seule façon pour votre installation photovoltaïque de produire de l’électricité sans tension de réseau, à condition que le soleil brille suffisamment. Il est préférable de demander à votre expert solaire PREFA de vous proposer cette solution spéciale, une installation photovoltaïque dite de secours.

L’achat et l’installation d’une centrale solaire sont associés à certains coûts. Il est donc intéressant pour chaque propriétaire de savoir au bout de combien de temps ces coûts sont amortis. Compte tenu de la hausse constante du prix de l’énergie, une installation photovoltaïque sur votre propre toit vaut la peine dans la plupart des cas et devient de plus en plus attrayante. Avec l’aide de subventions, une installation photovoltaïque peut être rentabilisée au bout de seulement 10 à 14 ans. Surtout en période de hausse des prix de l’électricité, elle représente un investissement sûr et rentable. Sans parler de ce que cela signifie pour l’environnement et les générations futures.

PREFA Solaire est un deux-en-un : une couverture et une centrale photovoltaïque, c'est pourquoi il faut approcher le calcul différemment d'une solution de toiture classique. 

Combien coûte une toiture solaire PREFA pour une maison individuelle standard ?
Afin de fournir une estimation de prix précise, une planification individualisée ainsi que l'élaboration d'une offre auprès de l'un de nos partenaires de pose est nécessaire. 

On fait la somme de toutes les dépenses engagées année après année pour l’approvisionnement en énergie et on les compare aux coûts et aux recettes du rachat de l’électricité produite par sa propre installation photovoltaïque. Dans ce cas, il faut compter avec des coûts d’investissement pour l’acquisition et l’installation, déduction faite des subventions de l'État, du département et de la commune, ainsi qu’avec des frais courants pour l’entretien, les réparations et l’assurance. En outre, il faut également tenir compte des frais d’intérêts lors d’un éventuel financement et de la réduction des coûts de l’électricité en raison de la production propre d’électricité. Au bout de quelques années, les coûts de l’électricité sans installation photovoltaïque dépassent les coûts moins les revenus générés par l’achat et l’exploitation de l’installation photovoltaïque. À partir de ce moment, l’installation est amortie.

Afin de réduire l’achat d’électricité auprès de fournisseurs d’énergies externes les jours de faible ensoleillement, lors des pics de consommation ou même la nuit, de plus en plus de propriétaires de maisons individuelles décident d’installer un accumulateur d’électricité. Le coût d’acquisition d’un accumulateur oscille actuellement autour des 1000 € par kWh. Les subventions correspondantes peuvent permettre de réduire les coûts. En cas d’installation d’un accumulateur, la période d’amortissement est prolongée en conséquence.

En plus des coûts d’acquisition, les coûts d’exploitation permanents doivent également être pris en compte lors de l'étude. Il s’agit de l’entretien et de l’assurance.
Signalez votre installation photovoltaïque à la compagnie d’assurance habitation après l’installation.

En plus d’une assurance responsabilité civile, il est également recommandé de souscrire une assurance tous risques, qui protège contre d’éventuels incidents tels que la grêle ou d’autres dommages dus aux intempéries.

Un système photovoltaïque peut aussi être installé ultérieurement sur un toit PREFA existant. L’installation de la solution sur toiture avec sous-structure correspondante ne pose aucun problème dans la plupart des cas. Les supports solaires sont montés sur les chevrons (avec une étude appropriée, il est également possible de les monter sur un coffrage en bois de 30 mm ou sur joint debout). La modernisation des systèmes intégrés est généralement plus difficile, car il existe de nombreux systèmes sur le marché et chacun doit être spécialement installé à sa manière et également raccordé à la couverture de toit existante.

Chaque tuile solaire est une petite centrale qui produit de l'électricité - respectueuse de l'environnement et durable. Selon vos souhaits, l'électricité peut être utilisée directement, stockée ou réinjectée dans le réseau. Les cellules photovoltaïques sont monocristallines (mono) et disposent d'une technologie de demi-cellule (half-cut) pour des performances optimisées au maximum. Les boîtiers de raccordement, spécialement développés, sont intégrés directement dans le module photovoltaïque et peuvent donc être facilement connectés par le couvreur. De plus, grâce à l'intégration des éléments photovoltaïques directement dans les tuiles, il n'y a pas de construction, ou de sous-construction, supplémentaire sur la toiture, ni de pénétration de la surface par des vis, des câbles, ou autres.

La tuile solaire PREFA est un produit tourné vers l'avenir et développé et produit en Autriche en deux versions distinctes. La petite tuile solaire mesure 700 x 420 mm en surface posée et a une puissance de 43 Wc par pièce. La grande tuile solaire mesure 1400 x 420 mm en surface posée et a une puissance de 100 Wc par pièce. Afin d'obtenir une puissance de 5 kW, il faudrait environ 34m² de la petite tuile ou environ 30m² du grand modèle. Malgré la technologie solaire intégrée, les deux tuiles ne pèsent que 12,6 kg/m² par pièce et sont disponibles dans les teintes P.10 anthracite, P.10 noir et P.10 gris sombre.

Le toit solaire PREFA s'intègre parfaitement dans le système éprouvé et homogène existant, il s'additionne naturellement à notre gamme de plus de 5 000 produits de haute qualité. La tuile solaire est 100% compatible avec notre R.16 et notre FX.12. Elle s'adapte également parfaitement à notre vaste gamme d'accessoires tels que les gouttières, protections contre la neige, sécurité sur le toit.

Étape 1 : Vérifier les prérequis - tout autour de votre toit
Vérifier que votre toiture, la pente et l'orientation sont adaptées et contactez directement votre interlocuteur PREFA.
Demander une offre

Étape 2 : La préparation - important, pour que le courant circule
L'entreprise d'électricité s'occupe du numéro de point de comptage et du contrat d'accès au réseau auprès du fournisseur d'électricité. Le cas échéant, il convient de contacter les autorités locales en matière de construction pour une déclaration de travaux.

Étape 3 : Installation & livraison - c'est parti avec votre propre centrale électrique
L'artisan partenaire de  PREFA installe les tuiles solaires, y compris les accessoires. Divers travaux électriques nécessaires (comme le coffre DC/AC, la préparation du câblage, la réception de l'installation et le rapport de mise en service) sont effectués par un électricien.

Étape 4 : Subventions & garantie - le certificat !
Tous les documents nécessaires à la demande d'une éventuelle subvention pour l'installation intégrée au bâtiment ou au toit (BIPV) sont fournis par PREFA avec la conception. Après la finalisation, PREFA se charge d'établir le certificat de garantie.
Demander votre certificat de garantie

L’achat d’une installation photovoltaïque offre une bonne possibilité de produire de l’énergie de manière indépendante et sûre à l’avenir. En termes de rentabilité, l’utilisation de l’énergie solaire est déjà rentable au bout de 10 à 14 ans. En optimisant l’autoconsommation de l’électricité produite et en sollicitant des subventions, ce moment peut être atteint encore beaucoup plus rapidement. Les subventions peuvent être demandées auprès des autorités compétentes. 

Les installations photovoltaïques peuvent être installées en tant que systèmes intégrés au toit ou sur le toit sur la plupart des types de toitures. Avant le montage, il est important de connaître l’orientation, l’inclinaison et l’ombrage du toit prévu. Il est également important de choisir la bonne taille et la bonne puissance de l’installation photovoltaïque. Pour la toiture d'une maison individuelle, il est important de connaître l’autoconsommation en kWh, afin de dimensionner l'installation en fonction. Comme les besoins en énergie vont augmenter à l’avenir, en particulier avec les véhicules électriques, il est recommandé d’intégrer cette réflexion dans la planification.

Une installation photovoltaïque sur toiture, vous permet de produire votre propre électricité avec une garantie d'avenir.