Introduction
Pourquoi la distance entre les panneaux solaires est-elle importante?
Quels facteurs doivent être pris en compte lors de l'installation de panneaux solaires?
Comment calculer la distance minimale d'installation pour les panneaux solaires?
Lois et réglementations pertinentes concernant la distance des bords des panneaux
Conclusion
1. Introduction
Avec l'attention mondiale croissante portée aux énergies renouvelables, les systèmes photovoltaïques solaires sont devenus une solution énergétique populaire. Cependant, un facteur souvent négligé mais crucial lors de l'installation de panneaux solaires est la distance optimale entre eux. Cet article explorera l'importance de l'espacement des panneaux, les méthodes pour déterminer la distance optimale et les réglementations associées.
2. Pourquoi la distance entre les panneaux solaires est-elle importante?
Dans la conception des systèmes photovoltaïques, l'espacement entre les panneaux solaires est un facteur clé qui affecte directement les performances du système, notamment la réception de la lumière, la dissipation de la chaleur et la commodité de la maintenance. Un espacement approprié des panneaux permet non seulement d'améliorer l'efficacité énergétique, mais aussi de prolonger la durée de vie du système. Les principales raisons sont les suivantes:
- Effet de point chaud et gestion thermique : L'effet de point chaud peut provoquer une surchauffe localisée des panneaux photovoltaïques (PV), réduisant ainsi leur efficacité et pouvant endommager les modules. Des recherches récentes de l'Université d'État de Portland et de l'Université de l'Utah ont révélé que pour chaque augmentation de 1°C de la température, l'efficacité des modules PV peut diminuer de 0,3 % à 0,5 %. Par conséquent, maintenir un espacement adéquat facilite la circulation de l'air et la dissipation de la chaleur, réduisant efficacement le risque de points chauds et améliorant l'efficacité globale de la production d'énergie.
- Prévention des ombres et des obstructions : Pendant le lever et le coucher du soleil, l'angle de la lumière solaire est plus bas, et si l'espacement entre les panneaux PV est insuffisant, les panneaux de la rangée avant peuvent projeter des ombres sur les panneaux de la rangée arrière, réduisant ainsi leur efficacité de production d'énergie. Un espacement bien conçu permet à chaque panneau de recevoir une quantité adéquate de rayonnement solaire, minimisant l'impact négatif des ombres sur la production d'énergie et optimisant les performances globales du système.
- Renforcement de la stabilité et de la sécurité du système : Un espacement adéquat peut réduire le risque de collisions physiques et de dommages aux panneaux PV en raison du vent ou d'autres facteurs environnementaux. Si les panneaux sont installés trop proches les uns des autres, cela peut augmenter les contraintes structurelles entre les panneaux, affectant la stabilité et la sécurité à long terme du système. Un espacement correct aide à éviter ces problèmes potentiels, garantissant la stabilité et la sécurité du système.
- Maintenance et nettoyage : L'espacement entre les panneaux PV influence également la facilité de nettoyage et d'entretien. Si l'espacement est trop étroit, la poussière, les feuilles ou d'autres contaminants peuvent s'accumuler entre les panneaux, rendant le nettoyage difficile. Un espacement approprié réduit l'accumulation de ces débris, simplifiant le processus de nettoyage et maintenant les performances optimales des panneaux photovoltaïques.
3. Quels facteurs doivent être pris en compte lors de l'installation de panneaux solaires ?
- Taille et configuration des panneaux : Les panneaux solaires existent en différentes tailles et configurations, souvent avec 60 ou 72 cellules. Le choix de la bonne taille et configuration doit se faire en fonction de l'espace disponible et des besoins énergétiques prévus.
- Orientation des panneaux : Pour maximiser le rayonnement solaire, l'orientation des panneaux est cruciale. Idéalement, les panneaux doivent être installés sur une surface orientée au sud. Cependant, la latitude géographique, les ombrages potentiels et l'angle d'inclinaison des panneaux doivent également être pris en compte pour assurer une production d'énergie optimale.
- Éviter les ombrages : S'assurer qu'il n'y ait pas d'ombrage entre les panneaux solaires est essentiel pour une production d'énergie stable. Un écart d'environ 10 à 15 cm est recommandé pour éviter les problèmes d'ombrage entre les panneaux.
- Angle d'inclinaison des panneaux : L'angle d'inclinaison des panneaux doit être ajusté pour capter un maximum de rayonnement solaire. Cet angle dépend de la latitude du site d'installation. Un ajustement adéquat de l'angle d'inclinaison des panneaux en fonction de la localisation géographique peut améliorer l'efficacité énergétique.
- Planification de l'espace : En plus de l'espace requis pour les panneaux eux-mêmes, il faut tenir compte de l'espace pour d'autres composants du système tels que les onduleurs et les batteries de stockage. Une planification précise de l'espace total d'installation est nécessaire pour éviter des problèmes lors de l'installation.
Lors de la conception d'un système de panneaux solaires, en plus des cinq facteurs principaux mentionnés ci-dessus, il convient également de prendre en compte des facteurs environnementaux et structurels. Ceux-ci incluent l'impact du vent et de la pression du vent sur le système, l'évacuation de la neige et des eaux de pluie, le passage des câbles et la stabilité de la structure de montage, qui peuvent tous influencer de manière significative l'efficacité globale des panneaux solaires.
4. Comment calculer la distance minimale d'installation pour les panneaux solaires?
Concevoir un espacement approprié pour les systèmes photovoltaïques inclinés ou montés au sol peut être complexe et problématique. Assurer la précision de cet espacement est crucial pour éviter les ombrages involontaires causés par les modules situés devant chaque rangée, ce qui pourrait entraîner une mauvaise performance du système et une insatisfaction des clients. Un excès de compensation est également un problème, car il peut gaspiller de l'espace précieux et réduire l'efficacité globale du système.
Pour calculer l'espacement entre les rangées de panneaux solaires, il est d'abord nécessaire de déterminer la différence de hauteur entre l'arrière du module et le sol. Dans cet exemple, nous utilisons un module Maysun Solar d'une largeur de 39,41 pouces et un angle d'inclinaison de 15°. Voici les étapes détaillées de calcul:
1. Calculer la différence de hauteur
Formule de calcul :
Différence de hauteur = Sin(Angle d'inclinaison) × Largeur du module
Exemple :
- Largeur du module : 39,41 pouces
- Angle d'inclinaison : 15°
Calcul :
Différence de hauteur = Sin(15°) × 39,41 ≈ 10,2 pouces
Arrondi, la différence de hauteur est de 10 pouces.
2. Calculer l'espacement entre les rangées de modules
Pour calculer l'espacement entre les rangées de modules, vous devez utiliser l'angle de hauteur solaire, que vous pouvez obtenir à partir d'un programme de carte solaire.
Exemple :
- Choisir la période de 9h à 15h pendant le solstice d'hiver comme scénario de pire cas.
- D'après la carte solaire, l'angle de hauteur solaire est de 17°.
Calcul :
Espacement entre les rangées de modules = Différence de hauteur / Tan(17°) = 10 / Tan(17°) ≈ 32,7 pouces
Arrondi, l'espacement entre les rangées de modules est de 33 pouces.
3. Prendre en compte la correction de l'angle d'azimut
Ensuite, il faut prendre en compte l'angle d'azimut et appliquer une correction pour calculer l'espacement minimal entre les rangées de modules. Supposons que la correction de l'angle d'azimut soit de 44°.
Calcul :
Espacement minimal entre les rangées de modules = Espacement entre les rangées de modules × Cos(44°) = 33 × Cos(44°) ≈ 23,7 poucesArrondi, l'espacement minimal entre les rangées de modules est de 24 pouces. Cela signifie que dans certains cas, vous pouvez augmenter l'espacement entre les rangées, ce qui peut entraîner des économies d'espace significatives, et potentiellement augmenter la taille du système jusqu'à 27 % dans des systèmes sur des toits exigus ou des installations commerciales de grande taille.
4. Calculer la largeur des rangées
Le calcul final vous aide à configurer plus facilement l'agencement des panneaux dans les plans CAO. Ce calcul détermine la distance entre le bord arrière d'une rangée et le bord arrière de la rangée suivante, c'est-à-dire la largeur de la rangée.
Calcul :
Largeur de la rangée = Espacement minimal entre les rangées de modules + Cos(Angle d'inclinaison) × Largeur du module= 24 + Cos(15°) × 39,41 ≈ 62 pouces
En suivant ces étapes de calcul, vous pouvez déterminer efficacement l'espacement optimal entre les rangées de panneaux solaires, optimisant ainsi la disposition du système et l'utilisation de l'espace. Ces calculs vous permettront de prendre des décisions plus éclairées pendant la phase de conception et d'améliorer l'efficacité globale du système.
5. Lois et réglementations pertinentes concernant les distances des limites pour les panneaux solaires
Lors de l'installation de systèmes de panneaux solaires, il est essentiel de prendre en compte non seulement l'espacement entre les panneaux et les angles d'installation, mais aussi de se conformer aux exigences des autorités locales et des réglementations en vigueur concernant la distance entre les panneaux solaires et les limites des propriétés.
1. Italie
En Italie, la distance entre les panneaux solaires et les limites de propriété est régie par le Code civil, en particulier l'article 889. Cette loi impose que les panneaux solaires soient installés à au moins deux mètres des limites de propriété. De plus, les réglementations locales peuvent varier selon la région ou la province, il est donc essentiel de vérifier les lois locales avant l'installation.Pour les systèmes solaires au sol, le décret législatif (DL 17/2022) spécifie davantage les zones adaptées à ces installations. Par exemple, les systèmes au sol peuvent être installés dans des zones agricoles à moins de 300 mètres des zones industrielles, commerciales et de carrières, ainsi qu'à moins de 150 mètres des autoroutes. Les exigences de distance pour les panneaux solaires par rapport aux limites incluent :
- Une distance minimale de 3 mètres entre les bâtiments adjacents.
- Une distance minimale de 10 mètres entre les murs opposés des bâtiments et les fenêtres (selon le décret ministériel n° 1444/1968).
- Toute canalisation nécessaire doit être à au moins un mètre de la limite de propriété.
2. France
En France, l'installation de panneaux solaires est soumise à des réglementations nationales et aux codes d'urbanisme locaux (PLU - Plan Local d'Urbanisme). Les réglementations et exigences spécifiques en matière de distance incluent :
- Permis de construire : En général, les systèmes solaires sur les toits ne nécessitent pas de permis de construire. Cependant, si le système est installé dans une zone protégée (par exemple, près de bâtiments historiques) ou modifie l'apparence du bâtiment, un permis est requis.
- Distance avec le voisinage : Les réglementations nationales ne définissent pas une distance uniforme pour les panneaux solaires par rapport aux propriétés voisines ; cela est généralement déterminé par les codes de construction locaux. Il est généralement recommandé de maintenir une distance d'au moins 3 mètres pour éviter les problèmes d'ombrage et les litiges de voisinage.
- Restrictions de hauteur : Dans certains cas, les panneaux solaires installés sur les toits ne doivent pas dépasser 30 centimètres au-dessus de la hauteur du toit. Les règles spécifiques varient selon les codes de construction locaux.
- Évaluation de l'impact environnemental : Pour les projets solaires de grande envergure, en particulier les systèmes au sol, une évaluation de l'impact environnemental peut être requise, ainsi que des permis environnementaux.
3. Allemagne
En Allemagne, les installations de panneaux solaires sont régies par le Code fédéral de la construction (BauGB) ainsi que par des réglementations de construction spécifiques aux Länder et la loi sur les sources d'énergie renouvelables (EEG). Les principales exigences de distance incluent :
- Distance avec le voisinage : Selon le Code fédéral de la construction, les systèmes solaires sur les bâtiments ne nécessitent généralement pas de permis spéciaux, mais doivent s'assurer que la distance entre les panneaux solaires et les bâtiments voisins ne cause pas d'effets néfastes (tels que des problèmes d'ombrage). Les distances recommandées varient généralement de 1,5 à 3 mètres, avec des exigences spécifiques qui varient selon les codes de construction locaux.
- Permis de construire : Les systèmes solaires sur les toits ne nécessitent généralement pas de permis de construire, mais les systèmes au sol peuvent en nécessiter en fonction de la taille du projet et de son emplacement.
- Restrictions de hauteur : Les codes de construction locaux précisent que la hauteur des panneaux solaires ne doit pas dépasser une certaine limite, en particulier pour les installations sur les toits, généralement pas plus de 30 à 50 centimètres au-dessus de la hauteur du toit.
- Réglementations locales : Les Länder peuvent avoir leurs propres règles. Par exemple, la Bavière et le Bade-Wurtemberg ont des réglementations plus strictes pour les installations de systèmes solaires, nécessitant parfois des permis spéciaux dans certaines situations.
6. Conclusion
Garantir une distance minimale d'installation entre les panneaux solaires est une étape cruciale dans la conception d'un système, influençant directement l'efficacité énergétique, la dissipation de la chaleur et la facilité de maintenance. Un espacement approprié permet d'optimiser l'absorption de la lumière et la ventilation, de réduire les effets d'ombrage et de minimiser les risques de dommages structurels potentiels. En outre, le respect des lois et réglementations locales est essentiel pour assurer la légalité et la conformité du système. Par conséquent, lors de la planification d'un système solaire, il est essentiel de prendre en compte les facteurs environnementaux, la disposition du système et les réglementations locales afin de garantir une performance optimale et une stabilité à long terme.
Depuis 2008, Maysun Solar se consacre à la production de modules photovoltaïques de haute qualité. Notre gamme de panneaux solaires, incluant les panneaux IBC, HJT, TOPCon et les stations solaires de balcon, est fabriquée à l'aide de technologies avancées et offre d'excellentes performances ainsi qu'une qualité garantie. Maysun Solar a réussi à établir des bureaux et des entrepôts dans de nombreux pays et a construit des partenariats à long terme avec les meilleurs installateurs ! Pour obtenir les derniers devis sur les panneaux solaires ou pour toute question relative au photovoltaïque, veuillez nous contacter. Nous nous engageons à vous servir, et nos produits vous offrent une assurance fiable.
Renewables, G. (2024, 18 mars). Determining Module Inter-Row Spacing. Greentech Renewables. https://www.greentechrenewables.com/article/determining-module-inter-row-spacing