Sommaire
- Introduction
- Qu’est-ce qu’un agencement horizontal ou vertical des modules ?
- Comment choisir la disposition dans différents scénarios ?
- Quel est l’impact de l’ombrage sur les deux orientations ?
Dans les projets photovoltaïques résidentiels et commerciaux, l’orientation des modules n’est pas un simple choix de montage : elle influence directement le rendement du système, l’évacuation de l’eau, l’esthétique et la facilité de maintenance.
Avec le développement du photovoltaïque distribué, les toitures, les façades, les balcons et même les clôtures de jardin deviennent des surfaces exploitables pour l’installation photovoltaïque. Choisir la disposition la plus adaptée selon la configuration du bâtiment est devenu une décision clé dès la phase de conception.
L’installation horizontale, plus courante sur les toitures, est appréciée pour son câblage simple et sa résistance au vent plus faible ; l’installation verticale offre des avantages en termes de drainage et d’intégration architecturale, notamment sur les façades ou les balcons. Comprendre ces différences permet de choisir un agencement plus sûr et plus adapté dans chaque contexte, tout en renforçant la performance à long terme des panneaux solaires.
Qu’est-ce qu’un agencement horizontal ou vertical des modules
Les méthodes de disposition des panneaux photovoltaïques se divisent principalement en deux catégories :
- Installation horizontale : le côté long du module est parallèle au faîtage du toit, le côté court est vertical ; c’est la configuration la plus courante sur les toitures traditionnelles et les carports.
- Installation verticale : le côté long est disposé verticalement, le côté court horizontalement ; elle est plus adaptée aux façades, balcons, clôtures et espaces restreints.
Ces deux orientations influencent la surface exposée au vent, le drainage, le câblage et l’effet visuel. Le choix doit donc être fait selon l’espace disponible et les besoins de chaque installation solaire.
1. Caractéristiques de l’installation horizontale
L’installation horizontale est actuellement la solution la plus répandue : elle offre une surface au vent plus réduite, un câblage plus concentré, une installation rapide et davantage d’espace pour la maintenance. Elle convient à la majorité des toitures résidentielles et commerciales, typiques des systèmes photovoltaïques résidentiels et tertiaires.
Cependant, sa capacité de drainage est plus faible : dans les régions pluvieuses ou enneigées, le bord inférieur du module peut accumuler plus facilement poussière et eau. Sur les façades ou balcons, l’agencement horizontal conserve des lignes visuelles étirées, mais son harmonie dépend du style architectural.
2. Caractéristiques de l’installation verticale
L’agencement vertical permet à l’eau de pluie de glisser rapidement le long du côté long du module, assurant un drainage plus fluide et réduisant l’accumulation de poussière. Il offre de meilleures performances dans les environnements très pluvieux ou couverts de feuilles, en diminuant la fréquence de maintenance et en maintenant une production plus stable des panneaux photovoltaïques.
De plus, l’orientation verticale correspond naturellement aux lignes des murs ou des garde-corps, facilitant l’intégration sur les façades, balcons et clôtures — un atout majeur pour les projets d’installation solaire verticale.
Cependant, la sortie des câbles est plus dispersée, rendant le câblage légèrement plus complexe. Sur les toits fortement inclinés ou exposés à des vents forts, la surface au vent augmente, nécessitant un renforcement de la structure de support.
Comment choisir la disposition selon les différents scénarios ?
1. Installation sur toiture
Recommandation : privilégier l’horizontale, la verticale comme complément.
La plupart des toitures sont des structures fixes : l’installation horizontale offre une surface au vent plus faible, un câblage simplifié et constitue l’option la plus courante et la plus fiable pour les toitures résidentielles et carports, typiques des systèmes photovoltaïques résidentiels.
Sur les toits à faible inclinaison ou dans les environnements chargés de feuilles, la disposition verticale peut améliorer le drainage, utile pour certaines configurations d’installation solaire horizontale ou verticale.
Types de modules adaptés : privilégier les modules TOPCon en version trois-cut, plus adaptés aux charges structurelles de toiture et offrant une distribution de courant plus uniforme en cas d’ombrage local (cheminées, lucarnes, ombres d’arbres).
Pour les projets où l’uniformité visuelle est prioritaire, il est possible d’opter pour des modules IBC full black monoverre : légers, uniformes et adaptés aux toitures européennes exposées à long terme et aux environnements chauds, très recherchés dans les installations de panneaux solaires haut de gamme.
2. Installation sur balcon
Recommandation : choisir selon la hauteur du garde-corps ; dans la plupart des appartements européens, l’agencement horizontal est privilégié.
La hauteur des garde-corps est souvent insuffisante pour accueillir des modules verticaux ; l’installation horizontale est donc plus courante, sans bloquer la lumière et avec une meilleure intégration à la structure. Lorsque le garde-corps est plus haut ou que l’on utilise de petits modules, la disposition verticale permet d’économiser de l’espace et d’améliorer le drainage — un atout fréquent dans les installations solaires en balcon (installation solaire balcon).
Types de modules adaptés : modules monoverre légers ou modules TOPCon bifaciaux avec backsheet transparent, plus adaptés aux limites de charge du garde-corps. Le backsheet transparent permet également un léger gain arrière grâce à la lumière réfléchie, ce qui optimise la production des panneaux photovoltaïques en petits espaces.
3. Façades orientées au soleil ou murs extérieurs
Recommandation : la disposition verticale est plus naturelle ; l’horizontale dépend du style architectural.
L’orientation verticale suit les lignes du mur et donne un rendu plus ordonné ; l’orientation horizontale étire les lignes latérales, et son harmonie dépend du design de la façade, typique des installations de panneaux photovoltaïques façade.
Types de modules adaptés : privilégier les modules full black ou les modules IBC full black. Ces panneaux offrent une meilleure réponse en faible luminosité, une résistance accrue à l’ombrage et une production plus stable en lumière inclinée, ce qui renforce l’intégration esthétique des panneaux solaires sur façade.
4. Carports photovoltaïques
Recommandation : en général, l’agencement horizontal est utilisé.
Les poutres des carports sont généralement disposées horizontalement : l’installation horizontale répartit mieux les charges et reste l’option la plus typique et la plus stable. En cas de besoin local de drainage, l’orientation verticale peut être envisagée.
Types de modules adaptés : modules TOPCon bifaciaux de grand format et haute puissance, offrant une meilleure stabilité, une forte résistance au vent et un gain arrière grâce à la lumière réfléchie par le sol. Pour un budget plus élevé, les modules bifaciaux HJT — avec un coefficient de température plus faible — constituent une alternative haut de gamme pour les installations solaires sur carport.
5. Toitures de serres
Recommandation : l’agencement vertical est plus fluide.
La disposition verticale facilite l’écoulement de l’eau de pluie, réduit l’accumulation de poussière sur le toit de la serre et permet une répartition plus uniforme de la lumière à l’intérieur. Si la structure supérieure est large ou possède de grandes portées, la disposition horizontale peut offrir un rendu plus régulier pour une installation photovoltaïque de serre.
Types de modules adaptés : il est recommandé d’utiliser des modules TOPCon three-cut bifaciaux allégés, caractérisés par une charge structurelle plus faible, une répartition thermique uniforme et un risque réduit d’accumulation de chaleur — un atout essentiel pour les exigences de transmission lumineuse et de contrôle thermique des serres.
6. Clôtures et petits systèmes de jardin
Recommandation : choisir l’orientation selon l’espace disponible.
Les clôtures et limites de jardin sont généralement constituées de structures verticales : la disposition verticale s’aligne mieux sur les poteaux, n’empiète pas sur l’espace de circulation et facilite les installations continues, typiques des installations solaires verticales. Lorsque l’espace est plus large et que des supports bas sont utilisés, l’installation horizontale peut augmenter la largeur d’une rangée.
Types de modules adaptés : modules bifaciaux légers ou modules à backsheet transparent, adaptés aux installations continues et aux limites de charge des clôtures. Ils peuvent aussi exploiter la lumière réfléchie du sol pour améliorer la production des panneaux photovoltaïques. Avec des supports bas et une surface plus large, il est possible d’opter pour des modules de grand format et de haute puissance afin de réduire le nombre de rangées.
Impact de l’ombrage sur les dispositions horizontale et verticale
Les différences de comportement entre les deux orientations en présence d’ombre proviennent principalement de la direction des chaînes de cellules et du fonctionnement des diodes de dérivation.
1. Différence de performance sous ombrage de la partie inférieure
Dans la plupart des cas, l’ombrage provient de la partie inférieure du panneau (reflets du sol, végétation, neige, marches ou obstacles). Lorsque les deux rangées inférieures de cellules sont couvertes :
- Disposition horizontale : seule une chaîne est affectée ; la diode correspondante s’active et les deux autres chaînes continuent de produire, entraînant une faible perte de puissance.
- Disposition verticale : l’ombre peut couper simultanément les trois chaînes, provoquant une baisse importante de la production du panneau photovoltaïque entier.
Au lever et au coucher du soleil, lorsque l’angle lumineux est faible, ce type d’ombrage est plus fréquent, ce qui confirme l’avantage de l’installation horizontale en termes de tolérance à l’ombrage.
2. Centrales au sol et installations sur pentes
Dans les installations au sol ou sur pentes, l’ombrage entre les rangées au lever et au coucher du soleil est presque inévitable. Des calculs typiques montrent que :
- La disposition horizontale réduit d’environ 10 minutes la durée d’ombrage par rapport à la verticale
- La production en période de faible irradiance représente environ 15 % de la puissance nominale
- Avec environ 1 500 heures d’utilisation annuelle, la disposition horizontale permet d’obtenir environ 1,2 % d’énergie supplémentaire sur l’année
Que ce soit sur terrain plat, pentes sud/nord ou est/ouest, l’ombre se répartit généralement le long du côté long des modules, ce qui affecte moins les dispositions horizontales dans une installation solaire au sol.
3. Toitures en photovoltaïque distribué
Le choix de l’agencement peut dépendre de la direction de l’ombrage. Si le toit est totalement dégagé ou entouré d’un espace ouvert, l’agencement horizontal est souvent plus sûr.
Lorsque l’ombrage provient de structures verticales (poteaux électriques, antennes, conduits de ventilation) et ne peut être évité, l’ombre forme des « lignes verticales » sur le module :
- Disposition horizontale : plusieurs chaînes peuvent être affectées simultanément
- Disposition verticale : l’ombrage se concentre plus facilement sur un seul trajet
Ainsi, sur les toits où l’ombrage vertical est important, il est recommandé de privilégier l’orientation verticale, fréquente dans les installations photovoltaïques sur toiture.
Maysun Solar est implanté sur le marché européen et se spécialise dans des panneaux photovoltaïques haute performance et des solutions système complètes. Nous fournissons aux clients européens des modules IBC, TOPCon et HJT, ainsi que des systèmes solaires modulaires en courant alternatif, afin de maximiser le rendement dans les espaces limités et d’optimiser chaque système photovoltaïque.
Lectures recommandées :