Toiture Photovoltaïque : Fonctionnement, Type, Installation, Prix et Aides

Toiture photovoltaïque sur une toiture de maison en tuile

L’installation d’une toiture photovoltaïque est une solution pratique et rentable pour produire votre électricité et alimenter votre foyer. Grâce à des tuiles solaires, des tuiles photovoltaïques, ou des panneaux photovoltaïques, vous pouvez récupérer l’énergie solaire et la transformer en électricité. Les panneaux solaires photovoltaïques peuvent être installés de deux manières : en surimposition ou en intégration au bâti (IAB).

Découvrez dans cet article tout ce que vous devez savoir sur les toitures photovoltaïques : les aspects techniques, les avantages et les inconvénients, les différentes poses, le fonctionnement et les prix moyens.

Bloc-notesCe qu’il faut retenir

 

  • La toiture photovoltaïque s’impose comme une solution de pointe pour l’autoconsommation énergétique, permettant de produire de l’électricité propre et de réduire la dépendance au réseau.
  • Fonctionnement : Le principe repose sur la conversion de l’énergie solaire en électricité. Les panneaux solaires, composés de modules photovoltaïques, d’un onduleur et de câbles, captent l’énergie solaire, la transforment en courant alternatif et la distribuent vers la maison ou le réseau électrique.
  • Types d’installations :
    1. Surimposition : Les panneaux sont fixés sur la toiture existante à l’aide d’un système de rails, offrant une solution rapide et économique, mais moins esthétique.
    2. Intégration au bâti (IAB) : Les panneaux, ou tuiles solaires, sont intégrés directement à la toiture, offrant une solution plus esthétique et résistante aux intempéries.
  • Types de toitures compatibles : L’intégration au bâti est possible sur les toitures en tuiles en terre cuite et en béton ondulées. Les toitures en ardoise nécessitent des précautions spécifiques, tandis que les toitures en bac acier et en tôle ondulée ne sont pas compatibles.
  • Réglementation : L’installation d’une toiture photovoltaïque est soumise à une réglementation spécifique.
  • Coût d’une toiture photovoltaïque : Le prix varie en fonction de la puissance de l’installation, du type d’installation (surimposition ou intégration), de la qualité des matériaux et de la zone géographique.
  • Aides financières :
  • – Prime à l’autoconsommation
    – TVA à taux réduit de 10% : Appliqué aux installations photovoltaïques jusqu’à 3kWc.
    – Tarif d’achat du photovoltaïque par EDF : EDF achète l’électricité produite par les installations photovoltaïques. Le tarif est fixé par l’État.
    – Aides des collectivités locales

Une Toiture Solaire Photovoltaïque qu’est-ce c'est ?

Représentation d'une Toiture photovoltaïque sur une toiture en tuile

 

Une toiture photovoltaïque est un toit sur lequel sont installés des panneaux photovoltaïques, des tuiles photovoltaïques ou des tuiles solaires.

 

 

Une solution performante pour l’autoconsommation énergétique


Grâce à l’intégration de tuiles photovoltaïques ou de tuiles solaires, la toiture photovoltaïque transforme votre habitation en centrale électrique autonome, optimisant l’aspect esthétique de votre habitat tout en contribuant activement à la transition énergétique. Cette solution innovante offre de nombreux avantages aux particuliers et aux professionnels, s’appuyant sur des technologies de pointe pour produire une énergie propre et réduire la dépendance au réseau électrique.


 

Panneau photovoltaïque

 

Fonctionnement et technologies : De la lumière solaire à l’électricité


Le principe de la toiture solaire photovoltaïque repose sur la conversion de l’énergie solaire (qui est une ressource renouvelable) en électricité, pour alimenter votre foyer en électricité. Cette énergie peut être utilisée en autoconsommation ou revendue au réseau.
 
Le fonctionnement de la toiture photovoltaïque repose sur quatres éléments principaux :

  • Modules photovoltaïques : Ce sont des assemblages de cellules photovoltaïques qui captent l’énergie solaire et la transforment en courant continu.
  • Onduleur : C’est un convertisseur qui transforme le courant continu en courant alternatif, compatible avec le réseau électrique domestique.
  • Câblage : Un système de câbles relie les panneaux photovoltaïques à l’onduleur, permettant la circulation de l’électricité.
  • Batterie (optionnelle) : Elle permet de stocker l’énergie produite et de la distribuer en fonction des besoins.

Les cellules photovoltaïques sont composées d’un élément principal qui est le silicium. Ce dernier est un matériau semi-conducteur omniprésent dans les cellules photovoltaïques et qui se décline en trois aspects :

  1. Silicium monocristallin : C’est le plus performant (15 à 17% de rendement), mais plus coûteux à produire.
  2. Silicium polycristallin : C’est le plus répandu, garantissant un rendement de 12 à 14% à un coût intermédiaire.
  3. Silicium amorphe : C’est le plus économique, mais avec un rendement limité à 6%.
 

✅ Avantages et perspectives


Ce type de toiture présente plusieurs avantages :

  • La production d’énergie propre et renouvelable : C’est une source d’énergie inépuisable et respectueuse de l’environnement.
  • La réduction des coûts énergétiques : Cela apporte une diminution de la dépendance au réseau électrique et contribue à la réduction de la facture d’électricité.
  • Autonomie énergétique : Cela permet d’avoir un accès à l’énergie même en cas de coupures de courant.
  • Rentabilité : Il existe des aides gouvernementales et des incitations fiscales pour encourager l’installation de systèmes photovoltaïques.
Carte de la zone d'intervention de la Société ARS-Toiture dans le Nord-Pas-de-Calais

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🛑 Inconvénients

 
Bien que la toiture photovoltaïque présente de nombreux avantages, il est important de prendre en compte ses inconvénients potentiels :

Investissement :
L’installation peut représenter un investissement important. Il est donc essentiel d’effectuer une étude de faisabilité approfondie avec un professionnel, afin d’évaluer la rentabilité et de déterminer les aides financières disponibles.

Durée de vie limitée :
Les panneaux photovoltaïques ont une durée de vie moyenne de 20 ans, pendant laquelle leur rendement énergétique est garanti. Après cette période, la production d’électricité peut diminuer, nécessitant un remplacement ou une réparation.

Réglementation spécifique et contraintes d’intégration :
L’installation de ce type de toitures est soumise à une réglementation précise, notamment le respect du Plan Local d’Urbanisme (PLU) et, dans certains cas, l’obtention d’une autorisation de l’Architecte des Bâtiments de France pour les maisons situées à proximité de bâtiments historiques.

Quels sont les types de pose et d'installation de la toiture photovoltaïque ?

L’installation de panneaux solaires sur une toiture peut se faire de deux manières principales : la surimposition et l’intégration.

Lire Aussi :  Comparatif entre la Tuile Solaire et le Panneau Photovoltaïque

 

1. La Pose en Surimposition (la plus courante)

 Pose de panneaux photovoltaïques en surimposition sur une toiture

La pose en surimposition consiste à fixer les panneaux photovoltaïques sur la toiture existante à l’aide d’un système de rails, sans modifier la structure du toit.

✅ Avantages de la surimposition

  • Coût réduit : La pose en surimposition est généralement moins coûteuse que l’intégration car elle nécessite moins de travaux.
  • Installation rapide : La pose est plus rapide et moins complexe, réduisant le temps d’installation.
  • Compatibilité universelle : Compatible avec tous les types de toitures et de pentes.

 

🛑 Inconvénients de la surimposition

Les panneaux solaires sont visibles, ce qui peut affecter l’aspect visuel et esthétique du bâtiment.

 

Fonctionnement d’une toiture solaire en surimposition

Les panneaux photovoltaïques sont fixés à une structure métallique qui est elle-même fixée à la charpente de la toiture. La lumière du soleil frappe les panneaux, les cellules photovoltaïques transforment l’énergie solaire en électricité, qui est ensuite collectée par des câbles et transmise à l’onduleur.

L’onduleur convertit le courant continu en courant alternatif, compatible avec le réseau électrique. L’électricité est ensuite injectée dans le réseau ou stockée dans une batterie.

De plus, la circulation d’air entre la toiture et la structure supportant les panneaux permet un refroidissement optimal, augmentant le rendement des modules.

 

 

2. La Pose en Intégration (IAB)

Pose de panneaux photovoltaïques en intégration sur une toiture (IAB)

 

L’intégration au bâti (IAB), quant à elle, implique l’intégration des panneaux solaires directement à la toiture. Les panneaux, ou tuiles solaires, sont fabriqués sur mesure pour s’adapter à la forme et à la pente du toit, assurant une intégration discrète.

✅ Avantages de l’intégration

  • Aspect visuel : L’intégration au bâti est une solution plus esthétique, les panneaux étant parfaitement intégrés à la toiture et moins visibles.
  • Durabilité : Les panneaux solaires sont protégés des intempéries, ce qui augmente leur durée de vie.

 

🛑 Inconvénients de l’intégration

  • Coût élevé : L’intégration nécessite des travaux de modification de la toiture, ce qui augmente le coût total de l’installation.
  • Complexité : L’installation nécessite un savoir-faire et peut nécessiter des travaux de rénovation plus importants.

 

Fonctionnement d’une toiture solaire en intégration

Le fonctionnement d’une toiture solaire en intégration est similaire à celui d’une toiture en surimposition, à la différence que les panneaux solaires sont intégrés à la toiture et donc moins visibles. Cependant, les modules chauffent davantage, ce qui peut réduire légèrement le rendement des panneaux par rapport à une toiture en surimposition.

 

Icône lumière

Le choix entre la surimposition et l’intégration va dépendre de plusieurs facteurs, tels que le budget, le type de toiture et la durée de vie souhaitée. Il est recommandé de faire appel à un professionnel pour vous conseiller et vous accompagner dans la réalisation de votre projet de toiture photovoltaïque.

Quels sont les types de toiture compatibles avec l'installation d'une toiture solaire en intégration (IAB) ?

Installation d'une Toiture photovoltaïque en intégration
 
 
L’intégration au bâti (IAB) de panneaux solaires n’est pas possible sur tous les types de toitures. Avant de vous lancer dans un projet d’intégration photovoltaïque, il est essentiel de vérifier la compatibilité de votre toiture.

 

 
 
 

Toiture en Tuile

Les tuiles en terre cuite, qu’elles soient canal, mécaniques ou plates, sont parfaitement compatibles avec l’intégration au bâti. Les tuiles en béton ondulées sont également adaptées. Cependant, les tuiles en béton plates ne permettent pas l’intégration de panneaux solaires.
 
 

Toiture en Ardoise

L’intégration de panneaux solaires à une toiture en ardoise est possible, mais nécessite des précautions spécifiques en raison de la fragilité du matériau. 
 
Des solutions alternatives existent, comme les ardoises solaires ou les modules en surimposition discrets, comme le Sunpower 410 Wc Monocristallin Performance 6, spécialement adaptés aux toits en ardoise.

 

Toitures en Bac Acier et en Tôle Ondulée

Les toitures en bac acier et en tôle ondulée ne sont pas compatibles avec l’intégration de panneaux solaires. Les travaux de découpe nécessaires seraient trop complexes et risqués.

Quelle est la réglementation pour intégrer des panneaux solaires à une toiture ?

La réglementation des toitures photovoltaïques : un guide pour vos démarches

 

L’installation de panneaux solaires sur une toiture est soumise à une réglementation spécifique.

Zones protégées : Si le bâtiment se trouve dans une zone classée ou protégée, le Plan Local d’Urbanisme (PLU) peut exiger une autorisation de l’Architecte des Bâtiments de France (ABF) pour la mise en place de l’installation photovoltaïque. Cette obligation s’applique aussi bien aux panneaux en surimposition qu’en intégration.

Démarches : Vous devez déposer votre demande à la mairie de votre commune. La mairie transmettra le dossier aux ABF si nécessaire, en fonction du contexte du projet.

Déclaration préalable de travaux pour les maisons existantes : Pour les maisons existantes, la mise en place d’une installation solaire sur le toit nécessite une déclaration préalable de travaux (DP) à déposer auprès de la mairie de votre commune.

Délai d’instruction : Le délai d’instruction est d’environ 1 mois à partir du dépôt de la déclaration (2 mois en zone protégée).

Validité : La déclaration préalable de travaux a une durée de validité de 3 ans.

Demande de permis de construire pour les constructions neuves : Si votre maison est en cours de construction, l’installation photovoltaïque doit être intégrée à votre demande de permis de construire.

Quel est le coût d'une toiture photovoltaïque ? Investissement et Aides financières

Prix d'une toiture photovoltaïque
 
L’installation d’une toiture photovoltaïque représente un investissement important, mais les aides financières disponibles et les économies d’énergie réalisées peuvent rendre ce projet attractif.

Quel est le prix d’une toiture photovoltaïque ?

Le prix d’une toiture photovoltaïque varie en fonction de plusieurs facteurs principaux :

  • Le type de pose: L’intégration au bâti est plus coûteuse que la surimposition.
  • La puissance de l’installation (kWc) : Plus la puissance est élevée, plus le coût est important.
  • La qualité des matériaux : Il est important de choisir des produits de qualité pour garantir une performance et une durabilité du système.
  • La zone géographique : Le prix de l’installation peut varier selon la région et le professionnel choisi.

Les Prix Moyens constatés

Prix moyens pour les installations photovoltaïques
Type de toiture Puissance Prix moyen constaté
Pose en surimposition 3 kWc 8 000 à 12 000 €
Pose en intégration au bâti 3 kWc 12 000 à 16 000 €
Pose en surimposition 6 kWc 15 000 à 20 000 €
Pose en intégration au bâti 6 kWc 20 000 à 24 000 €
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Coûts des matériaux et rentabilité

Prix moyens des matériaux pour une toiture photovoltaïque
Matériau Prix
Panneaux solaires Entre 250 à 300 €/m2
Tuiles photovoltaïques Entre 900 à 2 000 €/m2

L’investissement global se situe généralement entre 8 000 et 12 000 euros (TTC) pour une puissance de 3kWc, et entre 12 000 et 16 000 euros TTC pour une puissance de 6kWc.
 
 

Icône lumière

L’investissement initial est important, mais il peut être compensé par les aides financières, la réduction de la facture énergétique et la possibilité de revendre le surplus d’électricité à EDF pendant 20 ans.

 
 
 
 

Quelles sont les Aides Financières pour la toiture photovoltaïque ? Logo TVA taux réduit 5,5%

 
Il existe des aides financières pour encourager l’installation de toitures photovoltaïques et promouvoir la transition énergétique :
 
 
 
  • TVA à taux réduit de 10% : Un taux de TVA réduit s’applique aux installations photovoltaïques, jusqu’à une puissance maximale de 3kWc.
  • Prime à l’autoconsommation : Cette aide encourage les particuliers à produire et à consommer leur propre électricité renouvelable.
  • Aides des collectivités locales : Certaines communes et régions proposent des aides financières spécifiques pour l’installation de toitures photovoltaïques. Ces aides peuvent compléter les aides nationales et s’avèrent donc très utiles.
Il est recommandé de se renseigner auprès de votre mairie ou de votre communauté de communes pour connaître les aides disponibles dans votre région.

Quel est l'entretien d'une toiture photovoltaïque ?

L’entretien régulier d’une installation photovoltaïque est essentiel pour garantir une bonne performance et sa longévité. En suivant quelques recommandations simples, vous pouvez facilement maximiser la production d’énergie solaire et préserver votre investissement.

 

Nettoyage des panneaux solaires : un entretien régulier indispensable

Le nettoyage des panneaux solaires est un paramètre important de la maintenance préventive. La poussière, les feuilles mortes, les fientes d’oiseaux et autres débris peuvent réduire la production d’électricité.

 

Recommandations de nettoyage :

  • Fréquence : Au moins une fois par an, et plus souvent si votre environnement est fortement pollué ou exposé à des accumulations de débris.
  • Moment idéal : Le printemps et la fin de l’automne sont les périodes les plus favorables pour le nettoyage.
  • Méthodes : Utilisez de l’eau tiède déminéralisée et une brosse douce ou un chiffon non abrasif. Un tuyau d’arrosage peut également être utilisé pour enlever les débris.
  • Évitez d’utiliser un nettoyeur haute pression, car il peut endommager les panneaux.

 

En cas de doute ou de toiture difficile d’accès, faites appel à un professionnel. Les tarifs varient généralement entre 100 et 250 euros pour un nettoyage complet.
 

 

Suivi de la production : Un indicateur de performance

Un suivi régulier de la production d’électricité de votre installation photovoltaïque est primordial pour identifier rapidement tout dysfonctionnement.

 

  • Détection des anomalies : Une baisse prolongée de la production peut signaler un besoin de maintenance.
  • Analyse des causes : Vérifiez d’abord l’état de propreté des panneaux solaires. Ensuite, inspectez les équipements d’installation.

 

Maintenance préventive : Un entretien régulier pour une performance durable

La maintenance préventive consiste à inspecter visuellement les équipements et l’environnement de l’installation au moins une fois par an.
 
Recommandations de maintenance préventive :
 
  • Élaguez les arbres situés à proximité de votre toiture afin d’éviter l’ombrage des panneaux.
  • Vérifiez l’état des modules photovoltaïques, de l’onduleur, des connecteurs, des supports et de la structure de fixation.
  • Dépoussiérez les équipements électriques (compteur Linky, onduleur, fusibles) et assurez une bonne ventilation du local technique.
 

 

Maintenance corrective : Intervention en cas de panne

La maintenance corrective intervient en cas de panne ou de défaut d’un composant de l’installation. Une baisse persistante ou une interruption de production, malgré les vérifications préventives, nécessite une intervention.
 
Recommandations :
 
  1. Pannes complexes : En cas de panne, notamment de l’onduleur, faites appel à votre installateur, si votre installation est encore sous garantie.
  2. Pannes hors garantie : Contactez un professionnel qualifié pour effectuer un diagnostic et une réparation.

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1. Quel type de toiture est adapté aux panneaux solaires ?

Les toitures en tuiles ou en ardoise sont généralement les plus adaptées aux installations photovoltaïques.

 

2. Comment installer des panneaux photovoltaïques sur un toit de maison ?

Un toit orienté au sud avec une inclinaison de 30 degrés est l’installation optimale, pour un bon rendement. Les panneaux sont fixés à la charpente, reliés à un ou plusieurs onduleurs et raccordés au réseau électrique. Il est recommandé que l’installation d’une toiture photovoltaïque soit effectuée par un professionnel qualifié.

 

3. Quel est le prix d’une tuile solaire ?

Les tuiles solaires sont généralement plus coûteuses que les panneaux photovoltaïques classiques, avec un prix compris entre 900 et 2 000 € le mètre carré.

 

4.Quelle est la durée de vie d’un panneau solaire ?

Les panneaux solaires ont généralement une durée de vie de 20 à 30 ans.

 

5. Est-il possible d’installer des panneaux solaires sur un toit plat ?

Oui, des systèmes de fixation spécifiques permettent d’installer des panneaux solaires sur des toits plats, en leur donnant la bonne inclinaison.

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