Bonjour.
Je cherche l'avis de techniciens expérimentés en optimalisation du rendement de panneaux solaires Photo-Voltaïques sur toiture d'immeuble d'habitation. Plus précisément, ma question porte sur la chute de gain en énergie que cause l'ombre d'une cheminée lorsqu'elle se projette sur une rangée de panneaux solaires PV et sur l'éventuelle efficacité d'un optimiseur attaché à chaque panneau qui est concerné à un moment de la journée par cette ombre (qui se déplace). Quelle serait la moins mauvaise disposition de panneaux solaires pour ma toiture ?
Ma maison a trois façades, est mittoyenne avec celle, plus haute et cubique, de mon voisin. La toiture ne convient pas au placement de panneaux solaires PV du fait qu'elle est en croix, qu'il y a une aile de toiture importante, etc. Voir photo #1 ci-joint.
Mais voici que mon voisin m'offre de disposer une rangée de panneaux tout le long du mur de ± 15 m de son habitation. Je pense donc de prime abord de faire placer 12 panneaux de 345 Wc = 4,4 kWc.
Ce mur, ainsi que la faîte de la toiture principale de ma maison, est écarté de ± 57 ° par rapport au Sud. Autrement dit, toute droite perpendiculaire au mur et donc à une possible rangée de panneaux PV ne serait écartée, dans le plan horizontal, que de 33 ° par rapport au Sud.
J'ai vérifié que ces 12 panneaux PV pourraient être disposés côte à côte (verticalement) sur des supports (équerres) de fixation murales dont le bras est incliné à 50° (= la latitude de l'endroit) vers le bas, par rapport à un plan horizontal, et serait long d'un peu moins de la hauteur d'un panneau PV (± 1m75).
Problème : Une de mes cheminées se trouve à seulement ± 1m80 du mur du voisin, et projetterait une ombre très nette, large et se déplaçant suivant la direction du soleil, sur les panneaux PV les plus proches. Voir photos en annexe.
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"Se déplaçant suivant la direction du soleil" : Je pense qu'il est opportun de rappeler quelques points concernant le trajet du soleil dans le ciel au cours d'une année, à 50,5 ° de latitude :
⦁ Le 21 juin⦁ Au lever du soleil (5h 30' - heure d'été), l'azimut du soleil est écarté de - (90° + ±40°) = - 130° p r au Sud.
Pour ma maison, la direction du point de croisement du soleil avec l'horizon est environ au Nord-Est, soit presque en ligne avec la faîte de la toiture principale ou le mur du voisin.⦁ Au coucher du soleil (22h 00' - heure d'été), l'azimut du soleil est écarté de + (90° + ± 40°) = + 130° p r au Sud.
Pour ma maison, la direction du point de croisement du soleil avec l'horizon est environ au Nord-Ouest, soit presque perpandiculaire à la faîte de la toiture principale ou au mur du voisin.⦁ Le soleil est théoriquement au-dessus de l'horizon durant 16 h.
C'est donc surtout en hivers que l'orientation plein Sud des panneaux PV s'avère importante.⦁ Au midi solaire, l'angle d'élévation du soleil (par rapport à un plan horizontal) est de 39° + 23,5° = 62,5°. (Il est alors 13h 40' (heure d'été)).
Le sommet de la cheminée projetterait encore de l'ombre sur un panneau qui serait placé le long du mur.
⦁ Le 21 décembre⦁ Au lever du soleil ( h ' - heure d'hivers), l'azimut du soleil est écarté de - (90° - ±40°) = - 50° p r au Sud.
Pour ma maison, la direction du point de croisement du soleil avec l'horizon est environ au Sud-Est, soit presque en ligne avec la faîte principale de la toiture ou avec avec le mur du voisin.⦁ Au coucher du soleil ( h ' - heure d'hivers), l'azimut du soleil est écarté de + (90° - ± 40°) = + 50° p r au Sud.⦁ Le soleil est théoriquement au-dessus de l'horizon seulement durant 8 h.
Pour ma maison, la direction du point de croisement du soleil avec l'horizon est environ au Sud-Ouest, soit presque perpandiculaire à la faîte principale de la toiture, soit au mur du voisin.⦁ Au midi solaire, l'angle d'élévation du soleil (par rapport à un plan horizontal) n'est que de 39° - 23,5° = 15,5°. (Il est alors 12h 40' (heure d'hivers))------------------------
Or
⦁ presque toujours, les panneaux PV sont connectés en série.
⦁ j'apprends de recherches sur l'Internet qu'une ombre sur une seule cellule d'un panneau peut déjà conduire à une chute de puissance très importante d'un panneau, et même de la chaîne entière des 12 panneaux PV.
⦁ L'ombre de ma cheminée, se déplaçant avec la direction du soleil au cours de la journée, affectera environ 10 heures la production électrique du panneau situé derrière elle ainsi que de ses panneaux voisins.
Finalement, il me semble que je ne dispose pas de tellement de bonne place que cela pour installer des panneaux PV ...
Ma solution : Ne pas mettre de panneau PV (1 m de largeur) "derrière" la cheminée. Ni à ses 2 x 2 places voisines, à gauche et à droite (-> même 5 m de largeur), car le soleil et l'ombre nette tournent. Cela fait donc perdre beaucoup de l'avantage du mur et je ne vois plus comment je pourrais encore disposer 12 panneaux PV.
Je viens d'avoir l'avis d'un délégué commercial. Il affirme que la baisse de production ne serait que négligeable, surtout si tous les panneaux touchés par l'ombre de la cheminée sont dotés d'un "optimiseur". Mais je n'aurais plus aucun recours le jour où je pourrais démontrer par quelques mesures que la perte est importante.
https://www.sma-sunny.com/fr/10-myth...artie-1-sur-3/
Aussi, j'adresse mon problème à un forum de techniciens et installateurs. On a toujours à apprendre de gens du métier, et parfois des choses surprenantes. Et j'imagine que beaucoup d'utilisateurs potentiels sont intéressés par une explication technique de solution à ce problème d'ombre.
J'ai un grand aquarium de 450 l (à 24° C) qui, les mois les plus froids, bon gré mal gré "assiste" fortement les radiateurs de la pièce de séjour pour chauffer celle-ci (à 20°C). À la grosse louche, je pense qu'il consommerait bien ± 2,4 MWh par an. J'opterais donc pour une auto-consommation, c à d sans raccord au compteur du gestionnaire de réseau électrique ni taxe de "prosumer" mais avec batterie électrique domestique de 10 kWh au moins, pour charge et décharge quotidienne.
Mes questions :
1) À quels points dois-je prêter attention, lorsqu'un vendeur me présente sa technologie de panneaux PV ?
2) Quelle est la meilleure technologie de panneaux PV pour parer le problème d'ombre ?
Les 'optimiseurs' ou les diodes by-pass sont-ils techniquement valables et financièrement amortissables ? Existe-t-il une technique d'assemblage de panneaux PV en parallèle ?
3) Quelle est le rendement de charge et décharge d'une batterie électrique domestique de 10 kWh âgée de 3 ans environ ? Combien de panneaux PV ai-je besoin pour charger quotidiennement cette batterie de 8 kWh en moyenne ? Quelle est la durée de vie d'une telle batterie électrique ?
4) Chez quelle enseigne de magasins de bricolage pourrais-je trouver des supports-équerres métalliques dont les bras sont inclinables (à 50 ° p r à l'horizontale) et longs de ±1m75, et dont l'acier serait galvanisé ?
5) Où trouver des statistiques mensuelles d'insolation solaire en Belgique ? Ou bien, par type de technologie de panneaux PV, des statistiques mensuelles des énergies (kWh) produites en Belgique ?
Merci d'avance pour vos réponses.
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