Carport solaire : comment économiser de l'électricité (et de l'argent) avec votre carport

Vous songez déjà à utiliser le toit de votre carport pour produire de l'énergie solaire ? Ou est-ce qu'on vous a donné l'idée avec notre titre ? Dans tous les cas, nous vous expliquons quelles sont les exigences d'un toit solaire et quelles sont les possibilités de générer de l'énergie solaire et/ou de la chaleur solaire avec un toit de carport. Nous vous expliquons également comment vous pouvez mettre en œuvre votre projet dans la pratique et quels efforts vous devez fournir.

Il existe de bonnes raisons de convertir un toit de carport en toit solaire plutôt que le toit de votre maison. Par exemple, il se peut que le toit de votre maison n'offre pas suffisamment d'espace d'installation pour le système solaire parce que les fenêtres occupent trop d'espace. Ou votre maison est à l'ombre : par exemple, des arbres, ou des bâtiments voisins. Ou bien votre maison est orientée dans une position très défavorable par rapport au soleil, de sorte que le rendement solaire attendu est faible dès le départ. Ou bien votre maison doit s'intégrer visuellement aux bâtiments voisins, de sorte qu'un système solaire évident sur le toit n'est pas autorisé, ou encore votre maison est un bâtiment classé et ne peut être modifiée. Toutefois, avant d'acheter un système solaire pour l'abri de voiture plutôt que pour le toit de votre maison, vous devez clarifier deux points fondamentaux :

• Votre carport peut-il être utilisé comme abri solaire ?
• Quel type d'énergie solaire voulez-vous produire avec votre système solaire ?

Votre carport a-t-il ce qu'il faut pour devenir un carport solaire ?

La question de savoir si votre carport a ce qu'il faut pour être un carport solaire dépend du soleil. Après tout, l'investissement dans la technologie solaire ne vaut la peine que si l'énergie solaire disponible est suffisante.

À savoir : le rayonnement solaire global est réparti de manière très différente sur la surface de la terre. Pour l'Allemagne, par exemple, la situation est la suivante : dans le Nord, l'énergie solaire incidente s'élève à 900 à 1 000 kilowattheures (kWh) par mètre carré (m²). Dans le Sud de l'Allemagne, en revanche, c'est beaucoup plus : là, dans les régions ensoleillées, on obtient jusqu'à 1 200 kWh/m² par an. Juste pour vous donner une idée de l'immense puissance énergétique du soleil : les quantités d'énergie mentionnées par mètre carré correspondent approximativement à la quantité d'énergie contenue dans 100 à 120 litres de fioul ou de gaz de chauffage.

Cependant, tous les rayons énergétiques du soleil ne peuvent être convertis en énergie électrique (électricité solaire) ou thermique (énergie thermique solaire ou chaleur solaire) utilisable à l'aide d'un système solaire. Les experts solaires estiment que jusqu'à 50 % du rayonnement mondial est perdu. C'est donc environ 450 à 600 kWh que vous pouvez "récolter" avec un système d'énergie solaire (système photovoltaïque, système PV ou PVA en abrégé) ou un système de chauffage solaire (système solaire thermique, système ST ou STA en abrégé).

Cela signifie que plus votre carport solaire est situé au sud de l'Allemagne, plus il reçoit de lumière solaire et plus son rendement est élevé.

En fonction de la construction et du matériau, votre carport répond plus ou moins aux exigences d'un carport solaire. En effet, tous les emplacements sur votre terrain et tous les modèles d'abris de voiture ne sont pas adaptés pour générer un rendement solaire maximal. Nous expliquons ci-dessous quand un carport solaire est intéressant pour vous.

Orientation vers le soleil

Qui n'a pas entendu le dicton suivant : "Le soleil se lève à l'est, prend sa course au sud, se couche à l'ouest et n'est jamais vu au nord" ? Par conséquent, les toits de carports orientés vers le sud, le sud-est et le sud-ouest reçoivent plus de soleil que ceux orientés vers le nord.

Capacité de charge du carport

Les carports existent en différentes formes et matériaux. En fonction de la méthode de construction, ils disposent également d'une à trois parois latérales de protection en plus du toit de protection. Cela signifie que les carports sont ouverts sur au moins un et au maximum trois côtés. Cela les distingue des garages solides. Les carports sont divisés en modèles autoportants et en modèles adossés en fonction de la façon dont ils sont placés. Le fait de placer le carport contre le mur massif de la maison, du hangar ou de l'abri de jardin permet d'une part de réaliser des économies, car aucun mur supplémentaire n'est nécessaire à cet endroit ; d'autre part, la solution de l'abri pour voiture adossé présente, de façon évidente, des inconvénients : Le bâtiment, généralement plus grand, projette son ombre de manière défavorable sur le système solaire installé sur le toit du carport.

Comparé aux bâtiments construits en dur, le carport est un poids plume. Il est construit de manière légère. Les cadres de carport sont en bois, en métal (acier et aluminium) ou en plastique. Les éléments de fermeture des côtés, souvent modulaires et pouvant être insérés ultérieurement, sont par exemple en tôle d'acier, en bois, en verre, en panneaux composites bois-plastique (dits panneaux WPC), en stratifiés haute pression (dits panneaux HPL) et en panneaux double peau en polycarbonate. Afin de supporter un système solaire pesant plusieurs centaines de kilogrammes, l'abri de voiture doit être construit de manière stable et sûre. Dans notre magasin, vous trouverez un large éventail de carports - laissez-vous inspirer par la variété et assurez-vous de regarder les offres du point de vue d'un futur producteur d'énergie solaire !

Sur notre boutique en ligne, vous trouverez un grand nombre de carports en aluminium et en bois.

Angle d'inclinaison du toit du carport 

La variété des types de construction possibles donne lieu à un grand nombre de carports différents : choisissez le carport qui convient à votre style de construction et de vie ainsi qu'à votre budget.

Lors de la transformation d'un carport en carport solaire, la forme du toit est particulièrement importante pour obtenir le meilleur rendement solaire possible. En fait, il existe des abris pour voitures avec une grande variété de formes de toit : du plus simple (toit plat, toit monopente) au plus élaboré (toit à pignon, en croupe ou en tonneau). Les toits d'abris de voiture plats et pentus ont fait leurs preuves en tant que toits solaires.

Ils offrent la possibilité d'installer le système solaire presque horizontalement. C'est ce qui se rapproche le plus des valeurs maximales des rayons solaires incidents mentionnées au début. N'oubliez pas que l'angle d'incidence des rayons du soleil sur le système varie en fonction des changements quotidiens et annuels de la position du soleil - et donc aussi du rendement du système. Sur un toit de carport dont l'inclinaison n'est pas optimale, vous pouvez également élever un système solaire si nécessaire afin d'améliorer l'angle d'inclinaison vers le soleil.

Ombrage du carport

Nous avons déjà expliqué les inconvénients de l'ombrage du toit du carport. Cependant, ce n'est pas seulement dans le "cas penché" décrit qu'une ombre réduisant le rendement se produit. Les arbres, les montagnes et autres bâtiments projettent aussi parfois des ombres sur un système solaire.

Vous devez donc envisager la possibilité d'ombrager votre carport solaire à l'avenir avec beaucoup de prévoyance : Les arbres sur votre propriété ou celle de votre voisin vont pousser, des terrains auparavant vacants peuvent être construits ou des bâtiments plats peuvent être élevés à l'avenir. Cela signifie que là où il y a du soleil aujourd'hui, il peut y avoir de l'ombre demain.

Si vous avez vérifié tous les aspects ci-dessus et êtes arrivé à la conclusion que votre carport a tout ce qu'il faut pour être un carport solaire, nous vous conseillons vivement de faire évaluer le tout par un spécialiste. La question de savoir qui consulter, experts en photovoltaïque ou en solaire thermique, dépend également du type de système solaire que vous souhaitez (faire) construire sur le toit du carport.

Que doit-on installer sur un toit solaire : des panneaux photovoltaïques ? L'énergie solaire thermique ? Ou les deux ?

En principe, vous avez le choix entre un carport avec un : 

• Système photovoltaïque avec lequel vous pouvez produire de l'électricité utilisable à partir de la lumière du soleil,
• et un système solaire thermique, avec lequel vous pouvez transformer la chaleur solaire en chaleur utilisable pour produire de l'eau chaude et/ou de l'eau de chauffage.

 Le choix de la technologie que vous installerez dépendra en premier lieu de vos besoins en énergie : si vous avez besoin de beaucoup d'électricité dans la maison (maison et jardin) et que vous voulez minimiser la facture d'électricité élevée qui en résulte, cela parle en faveur d'un système d'énergie solaire. Si, par contre, vous préférez réduire vos coûts de chauffage, vous préférez un système de chauffage solaire. Théoriquement, il n'y aurait aucune raison de ne pas combiner les deux technologies - à condition que le carport supporte la technologie du système et offre suffisamment d'espace.

Carport avec système d'énergie solaire

Un système photovoltaïque est composé de modules solaires individuels. Ceux-ci sont à leur tour constituées de cellules solaires, généralement au nombre de 36 à 72, qui absorbent la lumière solaire incidente, composée d'innombrables vecteurs d'énergie (photons), et la convertissent en énergie électrique.

Les cellules solaires les plus utilisées sont actuellement fabriquées à partir du matériau semi-conducteur qu'est le silicium. Sa conductivité électrique se situe entre celle des conducteurs et des non-conducteurs. En général, il y a deux couches de silicium superposées, avec une couche dite "limite" entre elles. Les contacts métalliques sont situés à l'avant et à l'arrière de la cellule solaire.

C'est ainsi que l'électricité solaire est produite : lorsque les photons du soleil frappent la couche de silicium de la cellule solaire, des électrons chargés négativement sont libérés. Ceux-ci se déplacent vers le haut jusqu'aux pistes conductrices de la cellule solaire. Dans le même temps, les "trous" chargés positivement se déplacent vers les contacts arrière. En raison de l'attraction entre les charges négatives et positives et du fait que la couche limite susmentionnée empêche une connexion directe des deux charges, les particules libérées sont obligées de faire un détour par le conducteur connecté. Le mouvement des particules qui en résulte est ce qu'on appelle un courant - un courant continu. Celle-ci est conduite par l'onduleur appartenant au système, qui la convertit en courant alternatif utilisable. Ce n'est que de cette manière qu'elle peut être injectée dans le réseau électrique des ménages ou dans le réseau public.

Vous pouvez soit utiliser votre électricité solaire autoproduite directement sur place dans votre foyer, soit la stocker temporairement dans une unité de stockage d'électricité, si celle-ci est disponible, afin de la consommer plus tard.

• S'il y a un surplus d'énergie solaire, il est possible de l'injecter dans le réseau. En contrepartie, vous recevez de l'Etat un tarif de rachat, qui ne cesse toutefois de baisser et devient de moins en moins important pour inciter à acheter un système photovoltaïque en tant qu'objet de rendement ou d'investissement financier.
• En cas de sous-production, par exemple en raison d'un manque de lumière solaire, vous obtenez l'électricité domestique manquante sur le réseau. Vous payez les frais d'électricité habituels pour cela.

Avec un véhicule électrique (e-bike ou e-car), vous pouvez augmenter considérablement vos propres besoins en électricité - et c'est ce qui rend un carport solaire photovoltaïque si attrayant, car il devient une station-service d'énergie solaire. L'installation d'un système d'énergie solaire sur le carport est alors rentabilisée : l'énergie solaire autoproduite est en effet moins chère que l'électricité du réseau.

Le choix des modules solaires adaptés à votre carport dépend de plusieurs facteurs :

• Au lieu des modules classiques, vous pouvez également utiliser des modules plus fins, dits à couche mince, dans des conditions de lumière diffuse. Ceux-ci présentent parfois un rapport coût-bénéfice intéressant dans des conditions de lumière changeantes.
• Les carports dotés d'un revêtement de toit réfléchissant, qui dirige également le rayonnement solaire vers les modules solaires depuis le bas, peuvent être équipés de cellules solaires dites bifaciales et être transformés en électricité.
• Au lieu de monter les modules solaires sur le toit du carport, vous pouvez aussi utiliser les modules eux-mêmes comme toit de carport. Bien sûr, seulement tant que la statique le permet. Dans ce cas, les modules doivent faire l'objet d'un agrément général de l'autorité de construction, qui garantit que les modules répondent aux exigences élevées d'une utilisation en hauteur. Pour ce faire, on utilise généralement des modules en verre de sécurité feuilleté.
• Si le toit du carport solaire doit offrir un certain degré de transmission de la lumière, vous devez installer des modules solaires translucides (semi-transparents) appropriés comme toit du carport.

Carport avec système de chauffage solaire

Le système de chauffage solaire recueille la chaleur du soleil à l'aide de collecteurs. Il existe différents types de collecteurs, qui se distinguent par leur structure, leur fonction et leurs performances. Les types de collecteurs les plus courants sont les collecteurs plats et les collecteurs à tubes, avec le sous-groupe des collecteurs à tubes sous vide.

Les absorbeurs sont situés dans les collecteurs. En règle générale, il s'agit d'une surface absorbante spécialement revêtue qui est chauffée par le rayonnement électromagnétique du soleil (gamme de rayonnement visible et infrarouge). La surface de l'absorbeur est située dans des tuyaux dans lesquels circule un liquide (fluide caloporteur ou eau) ou un gaz (air) pour la plupart. Lorsque le liquide ou le gaz passe sur la surface chauffée de l'absorbeur, il se réchauffe. Une pompe ou un ventilateur, parfois aussi la force motrice du chauffage seul, conduit le fluide caloporteur chauffé vers un accumulateur de chaleur. Il y est refroidi, par exemple au moyen d'échangeurs de chaleur, ce qui permet en même temps de chauffer un fluide caloporteur. La chaleur reste donc dans le ballon de stockage, le fluide caloporteur refroidi retourne vers l'absorbeur, ce qui donne un circuit de chauffage solaire.

Carport avec énergie solaire et système de chauffage solaire

La combinaison du PV et du chauffage solaire permet d'atteindre l'autosuffisance énergétique la plus élevée : si le toit du carport est suffisamment grand, vous pouvez placer les deux types de systèmes solaires l'un à côté de l'autre sur le toit. Sinon, il serait également possible d'opter pour des capteurs dits hybrides, qui sont à la fois un module solaire et un capteur solaire thermique.

Paquet complet : carport avec système d'énergie solaire

Le marché a déjà réagi à la demande sans cesse croissante de carports solaires. Il existe par exemple des fournisseurs qui vous proposent des formules complètes comprenant un carport et un système de production d'énergie solaire correspondant sous forme de kit. Parfois, les formules complètes comprennent également des services tels que la demande de permis de construire, le montage, les raccordements électriques et la prise de courant pour votre station-service solaire.

Carport solaire avec système de production d'énergie solaire : self-made

Si vous le souhaitez, vous pouvez également acheter un carport avec système photovoltaïque en kit à monter soi-même à l'aide des instructions et de la vidéo de montage fournies. Certains fournisseurs promettent des temps de montage de seulement trois heures. Ou bien vous construisez vous-même votre carport et laissez le système solaire aux professionnels ?

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Photo en page couverture : iStock/lisafx 
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