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Cahier pratique travaux : Installer un kit solaire au sol

De la structure aux branchements, comment créer sa propre petite centrale grâce à un kit solaire au sol.

Les kits solaires se développent et des associations, comme le Groupement des particuliers producteurs d’électricité photovoltaïque, reconnaissent aujourd’hui leur intérêt. Toutefois, elles recommandent de posséder des bases solides en électricité ou d’être accompagné par un professionnel, pour avoir un gage de qualité des produits.

Implantée dans les Landes, l’entreprise Dubecq et fils propose des kits à installer soi-même. Les panneaux de 365 W, les micro-onduleurs de 730 W, la passerelle de communication servant à calculer et visualiser la production et la consommation d’électricité sont alors sous garantie. « Le recours aux micro-onduleurs permet aussi de ne pas manipuler de courant continu, ce qui présente un danger moindre qu’un onduleur classique », précise Nicolas Dubecq, gérant de l’entreprise.

En plus des guides d’installation papier, l’entreprise se propose de rester en support technique pour réaliser toutes les démarches jusqu’au Consuel. « Dans les Landes, avec deux panneaux, on peut produire environ 900 kWh/an et couvrir les besoins d’un chauffe-eau thermodynamique pour l’eau chaude sanitaire de deux à trois personnes. » Pour l’installation, il est recommandé de sceller les triangles en alu du kit dans des poteaux béton, si possible sur un sol en gravier clair.

Enquête équipements : Tuiles solaires, purement esthétiques ?

Elles assurent à la fois l’étanchéité du toit et une production d’électricité photovoltaïque, en remplaçant toute ou partie de la couverture de votre bâtiment.

Coûteuses et encore peu distribuées, les tuiles solaires constituent néanmoins une solution pour les projets soumis à certaines contraintes.

Produire de l’électricité photovoltaïque tout en assurant la couverture étanche et durable du toit. Voilà l’astucieuse idée à l’origine des tuiles – ou ardoises – solaires, calquée sur les panneaux solaires posés de façon « intégrée », c’est-à-dire dans le plan de la toiture. Ce produit à la double fonction se distingue des panneaux photovoltaïques, très majoritaires, fixés en surimposition. Les tuiles et ardoises solaires sont nées d’un « mariage entre les métiers du photovoltaïque et de la couverture », résume Marc Jedliczka, directeur général d’Hespul, association lyonnaise spécialisée notamment dans le solaire photovoltaïque et qui a contribué à la création des premiers modèles. En se rapprochant progressivement de l’aspect (forme, couleur) des tuiles et des ardoises classiques, les fabricants de tuiles solaires ambitionnent en outre d’offrir des produits « qui ne dénaturent pas l’esthétique » des toitures.

Quatre constructeurs proposent aujourd’hui en France des tuiles photovoltaïques faisant l’objet d’un Avis technique délivré par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB), via une commission d’experts dédiée aux procédés photovoltaïques. Un sésame pour apparaître sur la liste verte de l’Agence qualité construction (AQC) ; la référence technique pour obtenir l’accord des assurances. De plus, leurs produits peuvent donner lieu à l’obtention d’une prime à l’investissement, les installations photovoltaïques n’entrant pas dans le champ d’application des normes DTU. Il s’agit d’Edilians, Sunstyle international, VMH Énergies et Systovi (entreprise du groupe Cetih). Si Edilians est issu du secteur de la couverture, Systovi fabrique historiquement des modules photovoltaïques.

Diverses recettes de pose

Une tuile ou ardoise solaire est constituée, comme les panneaux PV classiques, de cellules photovoltaïques (silicium monocristallin) protégées par une couche en verre trempé (plus ou moins épaisse selon les constructeurs), reposant sur une structure.

Avis d’expert.e.s : Panneaux solaires hybrides trouver le bon usage

Produire à la fois de l’électricité et de la chaleur, c’est ce que proposent les panneaux solaires hybrides, qu’ils soient à air ou à eau. Peu présents sur le marché, ils répondent à des besoins spécifiques.

Le monde du solaire s’est longtemps résumé aux modules photovoltaïques qui produisent de l’électricité et aux capteurs thermiques qui produisent de la chaleur. Depuis une dizaine d’années, des panneaux dits hybrides ou PVT sont apparus sur le marché pour assurer les deux services. Ces systèmes consistent en un module photovoltaïque classique, dont la production est utilisable en autoconsommation ou non, équipé en sous-face d’un système de récupération de chaleur. Comme environ 20 % seulement de l’énergie solaire est transformée en électricité par les cellules photovoltaïques, 80 % sont d’ordinaire perdus. « Capter et utiliser cette énergie présente un double avantage. Non seulement cela évite de la gaspiller, mais cela augmente également un peu la production d’électricité », explique André Joffre, gérant du bureau d’études (BE) solaires Tecsol.

Les panneaux photovoltaïques perdent en effet en rendement lorsqu’ils montent en température. En évacuant la chaleur accumulée, le gain de production annuel peut être de 5 à 10 %. « L’idée est séduisante et a beaucoup fait parler d’elle au début, mais au final le succès est pour l’instant mitigé. Une seule personne possède des panneaux hybrides sur nos 4 000 abonnés Facebook ! », témoigne Joël Mercy, président du GPPEP.

Dans les faits, il n’existe pas une, mais deux technologies PVT avec des applications différentes : des panneaux aérovoltaïques, qui produisent de l’air chaud pour chauffer la maison, et des panneaux hydrauliques qui transfèrent la chaleur produite sous le panneau photovoltaïque à de l’eau glycolée pour assurer la production d’eau chaude sanitaire.

Écoconstruire : leur maison tourne autour du soleil

ecoconstruire-N°129, La Maison écologique, Leur maison tourne autour du soleil

J‘veux du soleil », chantait encore le groupe Au P’tit Bonheur l’année où Mathilde et Antony ont entamé la construction de leur maison à Marzens, dans le Tarn. En 2012, eux aussi voulaient du soleil, pour leur apporter de la lumière naturelle, du chauffage gratuit, de l’électricité autoproduite… Pour que leur logement en profite, ils multiplient les astuces, sans surenchère technologique et en employant des produits locaux et naturels. À l’instar d’Au P’tit Bonheur, pas question pour ce couple que ses enfants grandissent « dans un monde en super plastique » !

La parcelle n’était pourtant pas propice au dialogue avec le soleil. « La pente dégage la vue au nord et la bouche au sud, retrace Sandra Perié, architecte. Pour capter le soleil, on a positionné la maison au plus loin du talus, donc en bas du terrain, et surélevée sur pilotis. » Pour bénéficier des apports passifs, la façade sud est la plus vitrée, comprenant un large « bow-window », succession incurvée de vitrages.

La partie basse de ce mur arrondi est constituée de « radiateurs solaires » fabriqués sur le principe du mur Trombe. « De petits murs capteurs faits d’un double vitrage basique le plus clair possible, sans gaz isolant, détaille Antony. On a bien nettoyé les vitres avant de poser derrière les briques fabriquées avec la terre du terrain compressée (BTC), en plaçant un Compriband en périphérie pour que la lame d’air entre vitre et BTC soit bien étanche. Et on a peint les briques en noir pour qu’elles captent au maximum les calories solaires. » L’effet de serre fait monter en température les briques, qui restituent la chaleur emmagasinée vers l’intérieur du logement.

La magie des vitrages

Les vitrages sont différenciés selon leur exposition. « Souvent, quand je dis qu’on a mis du triple vitrage au sud, on me répond que ce n’est pas une bonne chose, car il réduirait l’apport solaire, grince Antony. C’est faux, on a choisi un triple vitrage qui présente un facteur solaire équivalent à celui d’un double. »

Le photovoltaïque redore son blason carbone

Bilan carbone des cellules photovoltaïques

[ Actualité ]
En une petite dizaine d’années, les émissions de CO2 liées à la production photovoltaïque ont été réduites de 30 à 50 % selon les technologies. Une belle performance due à l’amélioration des wafers (plaques de semi-conducteurs) devenus plus fins et légers. Les fabricants ont réduit par quatre leur besoin en matière et les recherches en cours promettent encore des progrès dans les prochaines années.

Merci aux Belges d’Énergie commune et du Becquerel Institut* d’avoir ratissé la littérature scientifique récente pour mettre à jour les données qui sont notamment utilisées dans de grands rapports comme ceux du Giec.

Désormais, un système photovoltaïque, d’une durée de vie d’au moins 25 ans et installé en Belgique, rembourse sa dette énergétique en moins de 16 mois (contre 3,5 ans il y a quelques années).

*Analyse à retrouver sur https://link.infini.fr/pvbilan

Photo : Adobe Stock

Envie de devenir vous aussi producteur d’électricité solaire ?

Retrouvez notre dossier complet “Photovoltaïque, laissez entrer le soleil !” dans notre tout dernier numéro, le magazine n°128, à paraître fin mars 2022.

Retrouvez plus d’actualités sur les énergies renouvelables, les économies d’énergie, le low-tech, la rénovation, les écomatériaux dans nos magazines à paraître tous les deux mois.

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Dossier : Photovoltaïque : vendre ou autoconsommer ?

panneaux solaires photovoltaïques, La Maison écologique 128

Avec la hausse du tarif de l’électricité, Céline⁽¹⁾ se demande si elle ne devrait pas installer des panneaux solaires photovoltaïques sur le toit de sa maison à Orléans (Loiret). Mais est-ce rentable au nord de la Loire ? Faut-il changer les habitudes domestiques ? En pianotant sur Internet, elle découvre d’abord la jungle des offres. Premier réflexe : ne pas croire toutes les pubs⁽²⁾ ! « Dire “L’État paye pour vous”, c’est faux. Beaucoup d’installations photovoltaïques sont rentables, mais il ne faut pas faire n’importe quoi », alerte Fabrice Cardenti, installateur en Ariège.

Certaines plateformes proposent à Céline de la rappeler pour dimensionner son installation et effectuer une étude de rentabilité. C’est le cas de HelloWatt ou d’Insunwetrust.solar. Ce dernier, filiale du groupe norvégien Otovo, estime un prix d’installation à partir de la localisation géographique. Pour la maison de Céline, basée dans le centre de la France, ce sera 3 kWc pour 6 509 €⁽³⁾. Bien avisée, la jeune femme appelle également un artisan local.

Si de nombreux installateurs proposent d’effectuer un dimensionnement gratuitement, les devis se limitent à 3 kWc, car jusqu’à cette puissance, la TVA est à 10 %. Au-delà, elle passe à 20 %. Or, les possibilités sont plus nombreuses : kits solaires de quelques watts, installation de 9 kWc ou plus… Il est important de décrypter les offres des installateurs.

Évaluer son potentiel

Primo : optimiser le potentiel solaire. Où installer les panneaux ? Sur un toit, un abri, au sol⁽⁴⁾… Il n’existe plus de tarifs différenciés pour une installation intégrée au bâti ou en surimposition. Le choix se fait donc en fonction de la surface disponible. L’idéal est un toit plein sud, à 30-35° de pente. Dans la réalité, c’est rarement le cas. Mais pas de panique, une exposition à l’ouest ou à l’est n’influence que légèrement la productivité, la pente joue davantage.

En se référant au site gouvernemental Géoportail⁽⁵⁾, qui permet de mesurer la surface de toiture et l’azimut d’un bâtiment, Céline constate que son toit de garage mesure 54 m², positionné à 55° sud-ouest, incliné à 15°. Selon les sites photovoltaique.info, mis en place par l’association Hespul⁽⁶⁾, ou Auto Calsol, outil de l’Institut national de l’énergie solaire, avec cette configuration 1 kWc pourra produire 1 008 kWh/an. Autre solution pour connaître son productible réel : demander à ses voisins déjà équipés.

Céline a deux options : la vente totale (injecter tous les électrons produits sur le réseau) ou l’autoconsommation (consommer une partie de l’électricité produite directement chez soi). Contrairement aux idées reçues, il est encore rentable de passer un contrat en vente totale des électrons produits par une installation de 3 kWc pendant encore quelques trimestres.

Ecoconstruire : Une maison qui ne perd pas le nord

Une longère en bois enracinée dans le local

Quand il est tombé sur l’ouvrage La Conception bioclimatique, signé par Jean-Pierre Oliva et Samuel Courgey, Benoît Gautier s’est découvert une passion pour la sobriété énergétique et l’énergie solaire. En 2016, alors qu’il vit dans une vieille bâtisse à Auray (56) avec sa femme, psychomotricienne, et ses quatre enfants, aujourd’hui âgés de 12 à 20 ans, il trouve un terrain à acquérir à une dizaine de kilomètres de là. Amoureux du bois, ergothérapeute de formation, puis menuisier ébéniste, il se lance dans ce projet de construction. Son désir : relever le défi d’ériger une longère en ossature bois qui se fonde dans son environnement, bâtie avec des matériaux essentiellement locaux. « Marine, ma femme, a dessiné des esquisses de la future maison pour orienter les plans des architectes, habitués aux projets écologiques. Nous voulions que cette maison se dissolve presque dans le paysage boisé et qu’elle soit très ouverte sur le verger qui préexistait au nord, mais aussi sur les couchers de soleil à l’ouest », explique Benoît.

Fidèle à son amour du bois et désireux d’embarquer au maximum ses proches dans l’aventure, il opte pour une structure à ossature bois, en douglas, isolée avec de la ouate de cellulose insufflée (220 mm). Avant le pare-pluie et le bardage, un panneau de fibre de bois contreventant (Agepan) ferme l’ossature. Hormis la fabrication de la charpente, effectuée par un professionnel, Benoît a monté les murs sur place et posé la charpente avec l’aide d’amis charpentiers. Quant au reste des travaux, seules la couverture et la maçonnerie des fondations périphériques en parpaing ont été réalisées par des entreprises. Au total, 80 % de la maison a été autoconstruit et le chantier a duré deux ans.

Dorénavant, la belle longère à la teinte naturellement grisée se fond presque dans les herbes hautes au sud et dans le potager arboré au nord. « Nous voulions une continuité entre la maison et l’extérieur. L’ouverture au nord n’était pas une évidence du point du vue bioclimatique, mais se priver de la vue sur les arbres fruitiers, sur le bosquet de chênes et sur le potager n’était pas envisageable », relate Benoît. Dans la cuisine, la vue est dégagée sur la verdure grâce à une ouverture de 2,20 x 1,10 m. Juste à gauche, au bout de la pièce, une baie vitrée crée un pont avec l’horizon ouest. « Nous avons posé des doubles vitrages (4/16/4 avec radon). Si c’était à refaire, je mettrais du triple vitrage au nord pour plus d’efficacité », juge-t-il.

Électricité : À la poursuite de l’électron vert

Dorénavant, les trois quarts des offres se revendiquent vertes.

Depuis quatre ans, les offres de fourniture d’électricité à base d’énergies renouvelables explosent. Entre produits d’appel à la limite de l’arnaque et véritables leviers pour la transition énergétique, comment faire un choix éclairé ?

En ce matin d’avril, sous une grisaille parisienne raccord avec le confinement, Jean-Dominique décide de se mettre au vert. Pas de s’échapper vers la campagne, non. Ce jeune retraité veut prendre le temps de changer de fournisseur d’électricité. « Je voulais mettre enfin ma consommation en adéquation avec mes idées », explique-t-il. Ne pouvant mettre du solaire sur le toit de son immeuble, il a choisi de s’impliquer en achetant des électrons renouvelables venus du réseau.

En couple dans un appartement de 60 m² chauffé au gaz, il vient d’utiliser dans l’année 2 140 kWh. Une consommation plutôt sobre⁽¹⁾, couverte jusqu’alors par l’opérateur historique de l’électricité en France, EDF, via le tarif réglementé. Un choix fait par sept consommateurs français sur dix, pour qui les électrons payés correspondent au mix électrique français, nucléaire à 70 %.

Premier réflexe de Jean-Dominique, aller sur le site du comparateur du Médiateur de l’énergie⁽²⁾ : « Je voulais éviter le greenwashing et chercher des offres 100 % vertes. » Dans sa recherche sur le site Internet de l’autorité publique indépendante, il intègre donc le critère « % d’électricité verte ». Surprise, il se voit proposer 64 offres affichant 100 %, par 36 fournisseurs différents ! « Aujourd’hui, trois quarts des offres de fourniture d’électricité sont vertes », indique Frédérique Feriaud, directrice générale du Médiateur. La bataille commerciale fait rage et de petits fournisseurs alternatifs ont vu le jour.

Habitat groupé : Les colibres

Les colibres ou la solidarité comme art de vivre

Installé au creux d’un petit hameau des Alpesde- Haute-Provence, ce projet d’habitat groupé très abouti du point de vue environnemental pousse aussi ses exigences sociétales très loin. Une démarche holistique.

Ce projet d’habitat participatif en autopromotion aurait dû voir le jour à Marseille. Finalement, Les Colibres se sont installés sur les hauteurs de Forcalquier, dans les Alpes de- Haute-Provence. Les onze logements répartis en deux bâtiments (800 m2 de surface de plancher) s’adossent aux restanques du hameau de Chambarels et regardent plein sud, face à la vallée de la Durance. La salle des fêtes gironde et colorée et les communs, ces espaces intérieurs et extérieurs collectifs, font le lien entre les deux ensembles en R+1. Le panorama dégagé s’étend jusqu’aux premiers sommets des Alpes que l’on devine enneigées. Cet ancrage géographique n’a rien d’un atterrissage forcé. Les habitants des Colibres (neuf familles), âgés de 3 à 81 ans, se plaisent à vivre ensemble dans ce coin de nature préservé.

Alternatives : Jamais à court d’électricité, même en cas de coupure réseau

Comment rester autonome en cas de coupure réseau ?

Comment transformer mon installation photovoltaïque pour produire et consommer ma propre électricité même en cas de coupure du réseau.

La recherche d’autonomie et l’augmentation du tarif réglementé du kWh poussent à produire soi même son électricité. Mais comment transformer ou installer une centrale photovoltaïque permettant d’autoconsommer, même en cas de coupure du réseau ? Débrancher le câble qui relie l’installation au compteur Enedis et le connecter au tableau électrique de ma maison ? Pas si simple… Que ce soit pour des installations dites « en vente totale », « en autoconsommation » simple ou avec batteries, quand survient une coupure de courant sur le réseau, il n’y a plus de jus ! « L’onduleur fonctionnant avec le signal du réseau, l’installation est automatiquement coupée pour des raisons de sécurité. C’est la norme électrique VDE-0126, souligne Élodie Dubecq, électricienne et co-gérante de Dubecq & fils, à Saint-Sever, dans les Landes. En France, il est compliqué d’être autonome…

Lorsqu’on possède une production photovoltaïque raccordée au réseau, que ce dernier tombe en panne, comment garder son congélateur en marche, assurer l’éclairage et la recharge d’un téléphone ou d’un ordinateur ? Les contrats en vente totale (toute la production solaire est vendue à EDF OA) sont juridiquement résiliables. Mais d’importantes pénalités sont prévues(1). En outre, le terme « vente en totalité » stipule que le stockage n’est pas possible. Thibaud Grimaldi, conseiller à la célèbre association spécialisée dans le photovoltaïque Hespul, rappelle que « physiquement, être raccordé au réseau ou autoconsommer revient au même. Vos électrons iront directement alimenter le plus proche consommateur : vous. La différence est économique. En autoconsommant, vous faites des économies sur votre facture ; en vendant l’électricité, vous percevez un revenu ». Plutôt que de résilier un contrat de vente de vos électrons solaires, mieux vaut monter une autre installation de petite taille(2), sur batteries.

Alterner avec le réseau

Une option consiste à concevoir son projet comme s’il se trouvait en site isolé (hors réseau). Mais, au lieu de recourir à un groupe électrogène de secours pour recharger les batteries, c’est le réseau qui est sollicité. C’est le choix que Carole et William Gahery ont fait, il y a deux ans. Installé près de Gignac, dans l’arrière-pays montpelliérain, le couple possède deux gîtes. Il s’est équipé de 15 panneaux photovoltaïques (3,84 kWc au total) et 24 batteries (capacité totale 900 Ah, vitesse de décharge 10 h). Leur onduleur (Studer Innotec) analyse la source d’énergie la plus pertinente (batteries ou réseau pour ce modèle). Alterner avec le réseau permet de préserver les batteries et d’allonger leur durée de vie.