Calculateur de surface de toit pour panneaux solaires

Les panneaux solaires résidentiels standard mesurent 65 × 39 pouces = 17,6 ft² par panneau. Cadre et écartement des rails compris, comptez environ 20 ft² par panneau installé.

Sur 100 ft² de toit utilisable tiennent environ 5 panneaux, soit près de 1 750 watts (1,75 kW). Sur 500 ft² tiennent environ 25 panneaux, près de 9 kW. Un système résidentiel typique de 6 kW demande environ 350 ft² de toit dégagé et bien orienté.

Les règles de sécurité incendie demandent deux choses différentes qu'il est facile de confondre. L'une est un recul le long du faîtage, couramment 18 pouces de chaque côté quand le champ couvre une portion limitée du toit, porté à 36 pouces quand il en couvre davantage. L'autre est un chemin d'accès libre de 36 pouces de l'égout au faîtage. Certaines juridictions ajoutent des reculs en noues et lucarnes. Les éditions de règlement et les adaptations locales varient : vérifiez les deux auprès de votre commune.

L'ombre des cheminées, des ventilations et des bâtiments voisins réduit encore la surface effective. Les pans orientés au sud sont les plus productifs dans l'hémisphère nord ; ceux d'est et d'ouest produisent encore bien ; ceux orientés au nord ne sont généralement pas viables. Dans l'hémisphère sud l'orientation s'inverse : c'est le nord qui commande.

Les panneaux solaires résidentiels standard mesurent 65 × 39 pouces, soit 17,6 ft² de panneau. Ce n'est que le vitrage : avec l'écartement des rails et les reculs, comptez environ 20 ft² de toit par panneau installé.

Presque toute installation résidentielle utilise de 20 à 30 panneaux, ce qui exige de 350 à 525 ft² de toit utilisable.

Tous les toits ne conviennent pas : les pans bien orientés vers l'équateur sont les meilleurs. Ceux d'est et d'ouest fonctionnent mais produisent 15 à 20 % de moins. Ceux tournés vers le pôle sont généralement écartés.

Les zones ombragées sont inutilisables. Un arbre qui ombre le toit 2 heures par jour tue la productivité de ces panneaux.

Reculs : couramment 18 pouces de chaque côté du faîtage, portés à 36 pouces quand le champ couvre davantage de toit, plus un chemin d'accès de 36 pouces de l'égout au faîtage. Avec l'écartement entre rangées et les obstacles, c'est la marge de 25 % que le tableau ci-dessous applique.

Les panneaux résidentiels modernes produisent entre 350 et 450 watts chacun. Ainsi, 20 panneaux de 400 W donnent un système de 8 kW.

Un ménage américain moyen consomme 10 500 kWh par an, soit 875 kWh par mois et 29 kWh par jour.

Un système de 8 kW sous climat modéré produit entre 11 000 et 13 000 kWh par an, de quoi couvrir une bonne part de la consommation du foyer.

Par région : les zones très ensoleillées produisent de 1 500 à 1 700 kWh par kW installé et par an. Les régions nuageuses : de 1 000 à 1 200. Les zones tempérées : de 1 100 à 1 300. Les zones subtropicales humides : de 1 400 à 1 500.

Exemple résolu : une maison de 2 000 ft² avec une facture d'électricité de 200 $ par mois. Consommation annuelle d'environ 12 000 kWh. Il faut un système de 8 à 9 kW, soit de 20 à 23 panneaux de 400 W chacun. Cela fait de 352 à 405 ft² de panneau : avec la marge de 25 %, il vous faut approximativement 440 à 510 ft² de toit bien orienté.

Le dimensionnement solaire va dans le sens inverse de presque tous les calculs de ce site : vous partez généralement de la puissance de système voulue en kilowatts et remontez jusqu'à la surface de toit nécessaire. Un panneau résidentiel typique mesure aujourd'hui environ 65 par 39 pouces — quelque 17,6 ft² — et produit près de 400 watts.

Divisez la puissance cible par celle du panneau pour obtenir le nombre de panneaux, puis multipliez par 17,6 pour la surface nette de panneau. Ce chiffre n'est pas la surface de toit nécessaire, parce que les panneaux ne peuvent pas être posés bord à bord sur tout le toit.

Ajoutez environ 25 % pour les réalités d'un toit : les reculs incendie en faîtage et en égout que la plupart des règlements exigent, l'écartement entre rangées, et les zones ombrées par les ventilations, les cheminées et les lucarnes. Le tableau montre à la fois la surface nette de panneau et la surface de toit de travail, marge comprise.

Exemple résolu — un système de 8 kW. À 400 W par panneau cela fait 20 panneaux. La surface de panneau fait 20 × 17,6 = 352 ft². Ajoutez 25 % pour les reculs et les obstacles et il vous faut approximativement 440 ft² de toit utilisable et bien orienté. Sur une maison simple à deux pans, c'est presque tout un pan.

« Utilisable » est le mot-clé, et c'est pourquoi la surface brute de toit issue d'une mesure satellite surestime la capacité. Seuls comptent les pans à orientation correcte : dans l'hémisphère nord le sud est le meilleur, l'est et l'ouest perdent 15 à 20 %, et les pans au nord justifient rarement le montage. Mesurez chaque pan séparément et ne totalisez que ceux qui se qualifient.

Coût installé des panneaux solaires : 2,50 à 4,00 $ par watt de capacité. Un système de 8 kW fait 20 000 à 32 000 $ avant crédits d'impôt et aides.

Crédit d'impôt fédéral aux États-Unis : 30 % du coût total du système. Les aides d'État et locales peuvent ajouter 10 à 30 % de plus.

Coût effectif après aides : 14 000 à 22 000 $ pour un système de 8 kW dans un État typique.

Délai de retour : de 6 à 10 ans dans la plupart des États. Plus rapide (4 à 6 ans) là où les tarifs de l'électricité sont élevés et les aides solaires généreuses.

Coût au pied carré de toit utilisé : approximativement 50 à 100 $ le ft² de surface de panneau. Cela n'inclut pas le reste du toit, seulement la surface occupée par les panneaux.