Comment installer soi-même des panneaux solaires : tuto complet

Tuto complet d’une installation 3kw avec 8 panneaux solaires, un onduleur Huawei Sun2000 monophasé hybride et deux boitiers de protection.

Nous allons détailler l’ensemble d’une installation de panneaux solaire afin de vous aider pour votre projet de panneaux photovoltaïques. Nous tâcherons de vous guider pas à pas et vous donner toutes les astuces et erreurs à éviter pour installer soi-même des panneaux solaires sur votre toit.

Ce guide pour installer soi-même des panneaux solaires comprend :

• Le matériel installé : panneaux, onduleur, support
• Les coûts complets des matériels
• Les outils nécessaires à l’installation des panneaux
• Les étapes avec photos et astuces de pose
• Les résultats de l’installation

Pourquoi installer des panneaux solaires soi-même ?

La première raison est le prix, vient ensuite le plaisir de bricoler et savoir-faire. Rien de plus gratifiant une fois tout le système installé et opérationnel que de constater une belle production d’électricité.

« C’est moi qui l’ai fait !!! »

Mais pour réussir sans paniquer il faut connaitre quelques notions d’électricité, avoir un peu d’énergie, car installer ces propres panneaux solaires veut dire monter sur le toit, détuiler, retuiler etc.. C’est assez fatiguant, il faut le reconnaitre, sans oublier tout l’aspect « sécurité » pour travailler sereinement.

Justement, nous évoquions le prix d’une installation de panneaux solaires, mais combien ça coute ?

Nous voyons en ce moment de nombreuses publicités à la télévision ou ailleurs faisant la promotion d’installation complète de 3kw pour des fourchettes allant de 10 000€ à 14 000€.

Nous verrons plus bas le cout du matériel utilisé pour notre installation de panneaux solaires mais l’on peut déjà en déduire que le cout de la pose est très important voir plus important que le cout du matériel. Et… c’est normal car poser des panneaux solaires dans les règles de l’art est assez contraignant.

Donc, en suivant ce guide d’installation : « Installer soi-même des panneaux solaires : tuto complet » vous économiserez au moins 50% de la facture si ce n’est plus ! (surprise, vous découvrirez dans ce tuto, le prix réel des panneaux solaires, onduleur et l’ensemble des matériels nécessaires)

1^ère étape : dimensionner son installation photovoltaïque et son type

Tout d’abord il faut savoir si votre installation électrique est en monophasé ou triphasé. Généralement les habitations classiques sont en monophasé.

Ensuite, il n’est pas exclu d’installer un système de panneaux solaires monophasé sur un réseau triphasé. Nous verrons ce point plus tard, c’est d’ailleurs le cas de notre installation pris en exemple pour ce tuto complet.

Pour faire simple, disons que votre maison est en monophasé. Il faut maintenant définir le projet et l’utilité ou l’usage des panneaux solaires. Que voulez-vous faire ou obtenir.

La raison la plus courante, est le souhait d’économie sur la facture d’électricité, très légitime en ces temps d’inflation des prix de l’énergie.

Pour ceux souhaitant l’autonomie totale ou presque, sachez que c’est difficile à atteindre pour un habitat classique (plus facile pour une cabane en Alaska !) et peu rentable compte tenu du nombre important de panneaux solaires qu’il faut et surtout couplés à des batteries qui, elles coutent très cher et ont une durée de vie limitée (10-15ans max)

Revenons donc à notre souhait d’économie d’énergie ! Une installation de 3kw produit en théorie 3 000 watts, mais c’est la théorie.

Calculer sa consommation

Sachez, qu’une consommation électrique moyenne d’une maison de 100 m² est d’environ 18-20 000 kwh par an. Cela va dépendre du mode de chauffage, du nombre d’habitant et des équipements. Si vous avez une piscine dont vous faites tourner la pompe tous les jours, 8 heures par jour, vous pouvez ajouter au moins 4 000 kwh.

Vous trouverez votre consommation annuelle sur vos factures.

Définir son besoin de production

Quelle est la production d’électricité d’une installation de panneaux solaires de 3kw ?

Vous trouverez des sites spécialisés pour calculer la production potentielle de votre installation en fonction de votre lieu d’habitation, de l’orientation et inclinaison de vos panneaux.

Ci-dessous, un tableau récapitulatif du rendement des panneaux solaires par rapport à leur degré d’inclinaison :

Mais pour faire simple vous pouvez considérer qu’une installation de 3kw produira environ 12 à 15kwh par jour soit environ 380 kwh par mois et donc 4560 kwh par an.

Et voici un premier piège de calcul : consommation annuelle 20 000 – 4 560 de production = 15 440

En suivant ce raisonnement on pourrait dire que 4 560 kwh à 0.27cts le kwh = 1231 € d’économie !

Pourquoi je ne vais pas économiser 1231 € sur ma facture d’électricité avec mon installation de panneaux solaires ?

En théorie, oui c’est possible ! Mais pour cela il faudrait consommer toute la production des panneaux au moment ou ils produisent.

Dans notre exemple d’installation qui va suivre c’est quasi le cas car les panneaux sont destinés à compenser la consommation de la pompe de piscine. Cette dernière fonctionne la journée de 9h à 20h et uniquement d’avril à octobre et pour finir dans le sud de la France. Cela veut dire que cette consommation a lieu en journée sous le soleil. Donc ce qui est produit par les panneaux est consommé par la pompe. L’économie est donc calculable et correspond à peu près à notre exemple plus haut.

Evidemment, il faudra profiter des moments de production pour faire tourner vos équipements énergivores : machine à laver, lave-vaisselle, voir une climatisation bi-split Mitsubishi pour deux chambres etc…

Pour conclure la définition de votre besoin de production prenez bien en compte le moment de la consommation sinon tout le surplus part dans le réseau et c’est perdu pour vous ; sauf à avoir un contrat avec EDF sur le rachat de surproduction mais pour cela il vous faut un installateur agréé et un Consuel délivrant l’attestation de conformité pour valider le contrat. Malheureusement c’est de moins en moins intéressant.

Faut-il monter ses panneaux solaires en série ou en parallèle ?

Pour savoir si vous devez faire votre montage des panneaux solaires en série ou en parallèle, vous devez connaitre deux choses :

• Le voltage et ampérage des panneaux solaires
• Les caractéristiques de voltage et ampérage sur 1 ou 2 string de votre onduleur ainsi que son voltage minimum de démarrage

Pour rappel en série on branche le câble positif + du panneau solaire avec le câble négatif du panneau suivant et ainsi de suite

Ce qui a pour conséquence d’additionner les voltages des panneaux

Exemple : votre panneau solaire de 375 watts, ses caractéristiques sont :

• 10 Volts
• 01 Ampères

Ce qui fait bien 34.1V x 11.01A = 375w

Donc pour une installation de panneaux solaires de 3kw soit environ 8 panneaux de 375w  (375×8 = 3000) et un montage en série, vous obtenez 8 x 34.1 Volts soit un total de 272.8 V max

Pour un montage en parallèle, vous devez connecter tous les câbles positifs ensembles et tous les négatifs ensembles. Dans ce cas vous additionnez l’ampérage des panneaux solaires soit dans notre exemple :

11.01 A x 8 = 88.08 Ampères

Vous avez maintenant le choix entre une installation de 272.8 V et 11.01 A ou 34.1 V et 88.08 A

Je vous propose ci-dessous de comparer les avantages et inconvénients d’un montage en parallèle ou série, mais c’est surtout votre onduleur qui va dicter sa loi sur votre type de montage en fonction de ses caractéristiques. Enfin, le montage en série pour des panneaux solaires est le plus courant.

Pour l’onduleur, prenons l’exemple suivant :

Un onduleur SMA SUNNY BOY 3.0

• Tension d’entrée max : 600 V
• Tension d’entrée mini : 100 V
• Courant d’entrée max : 15 A

On peut aisément comprendre qu’il faut un montage en série pour ce type d’onduleur. Avec un montage parallèle nous n’aurions pas assez de voltage (dans notre exemple 34.1 V) et trop d’ampère (88.08A)

Alors qu’avec un montage en série : 272 V et 11 A, c’est parfait

Si vous souhaitez aller plus loin sur les types de montage je vous recommande cette vidéo et chaine youtube :

Faut-il monter ses panneaux photovoltaïques sur un ou deux string ?

L’onduleur SMA de notre exemple possède 2 entrées (appelé aussi string)

Cela veut dire que vous pouvez faire deux montages. Souvent utile quand les panneaux solaires sont posés en deux groupes distinct sur de pan de toit par exemple.

Présentation des matériels nécessaire à cette installation de panneaux solaires

Une fois que vous avez défini le nombre de panneaux, le type d’onduleur, il faut penser à son toit. S’agit-il de tuile en ardoise, de tuile canal… afin de déterminer les supports et visseries nécessaires.

Votre fournisseur de panneaux solaires peut vous aider à calculer le nombre de rail, le type de vis etc

Aussi, réfléchissez à l’orientation de pose des panneaux. Voulez-vous les poser en portrait ou en paysage ?

Sachez que la pose en paysage est légèrement plus complexe pour des raisons de praticité de pose. Il faut poser les rails à la verticale et bien régler chaque vis spécifique à la bonne hauteur pour que vos panneaux solaires soit bien plan entre eux.

L’onduleur

Pour ce type d’installation en 3kW nous recommandons deux modèles :

• Celui de notre installation tuto : comment installer des panneaux solaires soi-même ?

Le Huawei Sun2000 hybride d’une valeur d’environ 1200€ TTC

Très bon rapport qualité prix et possibilité de connecter par la suite des batteries

• Un SMA Sunny Boy 3.0 qui est un excellent onduleur. Il est un peu plus cher que le Huawei

(Prochainement dans un futur article avec ce type d’onduleur « Tuto complet : installer des panneaux solaires sur un toit en ardoise »)

Les supports

Compte tenu de la configuration d’installation des panneaux sur des tuiles canal sur chevrons, nous avons opté pour des rails et visseries de la marque Easy Roof Top dont voici le lien de la brochure avec les différents matériels :

https://fr.irfts.com/documentation/noticemontageeasyroof_top_FR.pdf

Il vous faudra compter environ 900 € TTC. Les embases et rails coutent assez cher mais c’est en alu et de très bonne qualité.

Les boitiers de protection

Pas d’enjeu majeur sur les deux boitiers de protection AC et DC. Il faut prendre les moins chers. Nous avons choisi un coffret DC en 1000V (courant continu) pour les panneaux d’une valeur de 320 € TTC

Et un coffret AC mono 3kW avec une prise de courant pour le courant alternatif entre l’onduleur et le réseau qui vaut 200 € TTC

Les câbles et connecteurs

De même, pas d’enjeu ici non plus mis à part de bien calculer le nombre de connecteur MC4 en mâle et femelle avec une petite marge d’un ou de plus si vous en cassez un.

Concernant le câble photovoltaïque il vous faudra calculer la longueur nécessaire.

Les connecteurs coutent entre 2€ et 2.5€ l’unité. Le câble PV 2.1€ TTC le mètre linéaire.

Enfin, il ne faut pas oublier le câble de mise à la terre. Vous devrez connecter les supports (rails) des panneaux, l’onduleur et les deux boitiers de protection. Le câble à une valeur de 2€ le mètre linéaire.

Astuce de pose : prévoir des cosses et vis autoforeuses pour connecter le câble neutre aux rails.

Combien coute une installation de de A à Z de panneaux solaires en 3kW ?

Résumons les couts de l’installation dans le tableau suivant :

Le prix est intéressant n’est-ce pas ? C’est effectivement attirant surtout en calculant le délai de retour sur investissement qui pour le coup devient bien plus court. Toutefois, il faut maintenant poser tout ça dans les règles de l’art !

Commencer soi-même son installation de panneaux solaires

                Prévoir l’emplacement de pose des panneaux sur le toit

Avant de commencer, il vous faudra définir l’endroit exact ou vous voulez poser les panneaux solaires. Idéalement sans aucunes ombres créées par un autre toit ou arbre. Une fois l’endroit identifié, commencez à retirer quelques tuiles pour comprendre l’organisation des éléments de votre toiture et voir quel type de support il va vous falloir. Y a-t-il des chevrons bois, du béton, de l’isolant, de la tôle… ?

Quels outils faut-il pour poser des panneaux solaires ?

Une bonne visseuse est indispensable pour fixer les supports de rails, une perceuse avec foret béton pour percer le trou de passage dans les tuiles permettant ainsi de passer les tiges filetées reliant le support au rail.

Vous aurez besoin également d’une petite disqueuse pour ajuster les rails ou supports à la bonne longueur. Un cliquet avec les bonnes douilles pour serrer les fixations des panneaux solaires. Un niveau pour la planéité des panneaux solaires sur les rails. Une pince coupante et une classique pour sertir les câbles.

Nous attirons votre attention sur la sécurité pour poser des panneaux solaires tout seul, équipez-vous obligatoirement d’un harnais certifié avec une longe bien réglée. Vous pouvez aussi louer des gardes corps à installer le long du bord si vous intervenez à plus de 4m c’est toujours plus rassurant. Il peut être utile d’avoir également des échelles de toit spécifiques en fonction du degré de la pente du toit. Certaines échelles peuvent se fixer depuis la crête du toit. Dans tous les cas, ne négligez pas la sécurité pour poser des panneaux photovoltaïques sur un toit !

Comment installer les supports, rails et visserie des panneaux solaires sur un toit avec tuile canal ?

Petit rappel de vocabulaire : pour les tuiles canal, vous avez les tuiles de courant, ce sont celle du dessous, là où l’eau s’écoule et les tuiles de couvert. Ce sont les tuiles du dessus.

Il y a de fortes chances que vos tuiles soient posées sur des liteaux et chevrons.

Une fois que vous avez détuilé une zone, vous allez pouvoir calculer la largeur de votre support à visser sur les chevrons. Souvent, les chevrons sont espacés de 60 cm. Votre support à la bonne mesure, vous pouvez maintenant insérer le système fixant la tige filetée, le faire glisser de gauche à droite afin de l’ajuster pour que cela tombe au milieu d’une tuile de couvert.

Astuce de pose : insérer le système de tige avant de visser le support aux chevrons.

A vérifier avec le système de fixation choisi mais comptez environ un support pour 1 mètre de rail. Soit pour notre exemple de pose, en paysage de 2 panneaux solaires, l’un au-dessus de l’autre, il vous faudra pour commencer, 3 supports et un rail de 2.10m.

Ensuite, vient la pose du 2^ième rail sur ses supports. L’écart sera donc d’environ 1.35m. Vous pouvez vous aider du niveau à poser sur les deux rails pour vous garantir la planéité des panneaux.

Explication : votre premier panneau solaire sera posé sur le premier rail en laissant sur le coté gauche une marge d’environ 20 cm.

En vue de coupe (pose en paysage) :

Maintenant que le second panneau est posé, vos écarts seront les mêmes, vous pouvez poser tous les rails.

Bravo ! vous avez fait le plus dur !!! c’est vrai que détuiler, retuiler, monter, descendre etc est très épuisant surtout sur des tuiles chauffées au soleil !

Il ne vous reste plus qu’à connecter la terre aux rails avec les cosses et vis autoforeuses.

Comment fixer les panneaux solaires sur les rails dédiés ?

Pas de grandes difficultés à cet exercice mise à part la manipulation des panneaux. Ce n’est pas lourd mais encombrant. Il faut être deux adultes pour ne pas trop galérer.

Pour notre pose en paysage, nous avions des clips à fixer sur les bords bas et haut des rangées de panneaux et un système de vis pour fixer les panneaux entre eux entre deux rangées.

Seul bémol pour cette étape est de bien régler les hauteurs des tiges filetés des rails pour avoir une belle planéité des panneaux.

La boucle magnétique

Attention ! ci-dessous une astuce de pose des panneaux solaires lors de la fixation de ces derniers.

En fixant les panneaux solaires sur les rails, vous devrez aussi les connecter entre eux selon votre configuration en série ou parallèle.

Pour le montage de notre tuto, il s’agit d’une connexion en série. C’est-à-dire de brancher le « plus » avec le moins « moins » du panneau suivant. Nous vous rappelons que la pose est en paysage avec une première rangée de 4 panneaux et une seconde de 4 panneaux également au-dessus comme le schéma suivant :

Jusque-là tout va bien, et nous aurions tendance à connecter les bornes de cette façon dans le schéma ci-dessous : et bien NON !

Car dans ce cas vous créez une boucle magnétique, pas top pour vivre dessous et vous risquez l’incendie !

Il faut repartir de votre dernier panneau en borne négative de la rangée du bas vers la borne positive du premier panneau de la rangée du haut et revenir vers l’onduleur en borne négative.

Schéma ci-dessous :

Enfin, vous pourriez également avec ce principe de connexion des panneaux solaires, créer deux string. Le 1^er avec le long cable « noir » de la rangée du bas dans le schéma serait la borne négative vers l’onduleur. Et la borne positive du 1^er panneau à gauche de la rangée du haut serait la borne vars l’onduleur.

Avec le schéma :

Vous venez de découvrir l’astuce majeure pour faire une bonne pose de panneaux solaires dans les règles de l’art ! Nous vous remercions par avance si vous nous aidez à faire connaitre cet article en le partageant sur les réseaux sociaux 😉

Comment raccorder les boitiers de protection AC et DC d’une installation de panneaux solaires

Pour cette étape, il faut être à l’aise avec les notions de bases en électricité.

Si ce n’est pas le cas, ne prenez aucun risque, faites appel à un électricien !

ATTENTION : Avant de commencer, assurez-vous de ne pas avoir branché tous les panneaux entre eux. Gardez une fiche à connecter par exemple la borne négative au « moins » du dernier panneau de la rangée du haut à droite.

Pourquoi ?

Si tous vos panneaux sont connectés et qu’il fait jour, ils commencent à produire. Vous avez donc un courant continue dans les câbles que vous devez dénuder pour insérer les fiches de branchement au boitier DC. Il vaut donc mieux avoir une coupure dans les connexions des panneaux, faire votre branchement au boitier DC en toute sécurité et enfin connecter la fiche que vous aviez volontairement laissé débranchée.

Il vous faut comprendre la différence entre courant continue, produit par les panneaux solaires et le courant alternatif, venant du compteur EDF par exemple.

Savoir ou et comment couper le tableau électrique général. (bon la base !!!)

Identifier où connecter vos terres. Et pour finir, identifier ou se trouve les bornes de connexion d’entrée et de sortie de chacun des deux boitiers. (pas toujours si évident pour les sorties !)

L’ordre d’installation est le suivant :

Panneau PV à Boitier DC (courant continue) à onduleur à boitier AC à compteur général

 Fixez au mur vos boitiers

Commencer par fixer au mur votre boitier en ayant pris soin de ne pas trop le coller au mur (coté droit) pour pouvoir facilement ouvrir la porte pour l’accès aux disjoncteurs.

Faites arriver vos deux câbles photovoltaïques en provenance des panneaux soit un positif en fiche mâle et l’autre négatif en fiche femelle. (ce dernier est logiquement débranché pour ne pas avoir de courant dedans)

Vous sortez du boitier DC également avec une fiche mâle et une femelle pour les connecter sur l’onduleur à string 1.

Vous connectez maintenant l’onduleur au boitier AC que vous avez préalablement fixé au mur.

Et vous connectez le boitier AC au niveau de l’arrivée au tableau général.

N’oubliez pas de connecter les câbles de terre, des deux boitiers et de l’onduleur ainsi que le câble de terre provenant de la structure métallique des support des panneaux.

Comment installer l’onduleur Huawei hybride Sun2000 en autoconsommation

Rien de plus simple ! L’onduleur Huawei Sun2000 est plug&play. Après avoir fixer des chevilles spécifiques à votre type de mur pour une fixation solide, vous procéderez à son branchement.

Vous devrez connecter les 2 câbles PV provenant du boitier DC. 1 mâle et 1 femelle sur les emplacements PV ou string 1. Ensuite vous brancherez la grosse prise en dessous à droite provenant du boitier AC. L’onduleur Huawei est de type hybride ce qui veut dire qu’il est équipé d’un système intégré de gestion des batteries. Dans notre exemple de pose, nous n’avons pas opté pour des batteries, nous laissons donc les connexions avec leurs protections.

Cet onduleur est intéressant car par la suite vous souhaiterez peut-être équiper votre installation de batterie. Sachez que dans ce cas le prix complet de vos équipements est bien plus élevé car il vous faudra ajouter pour notre exemple d’installation environ 5-6000 euros pour les batteries.

La fonction « hybride » et donc son système intelligent de gestion de l’électricité produite permet d’orienter l’énergie soit vers l’autoconsommation du moment ou de la stocker en batterie.

Enfin, il faudra visser la petite antenne pour la connexion wifi ou le module optionnel permettant une connexion filaire (Lan) en RJ45. Pour l’antenne et le wifi, assurez-vous de bien capter votre wifi à l’endroit où vous installez l’onduleur.

Comment connecter l’onduleur de panneaux solaire au wifi de la maison

A cette étape, ça se complique !!! Autant l’onduleur Huawei est top pour son prix et ses caractéristiques autant pour le connecter c’est un peu pénible.

Il faut être à l’aise avec l’utilisation de votre smartphone. Il vous faudra installer l’application Fusionsolar et premier problème ! S’agissant d’une appli Huawei et donc chinoise, google et Apple vous bloquent un peu l’accès en vous précisant que vous courez un grand danger !!! j’exagère à peine.

Une fois l’appli installée et votre compte créé, il faut connecter votre smartphone sur le wifi de la maison et capter depuis l’appli l’onduleur. Je vous assure que ce n’est pas simple, j’ai galéré pendant 3 heures pour des choix et clics à faire qui ne sont pas si évident et intuitifs !!!

Comment connecter l’appli FusionSolar

Oui l’appli FusionSolar n’est pas simple. Il faut créer un compte installateur et puis un compte utilisateur (normalement le client) mais comme pour cette installation de panneaux solaires vous faites tout vous-même et bien vous êtes et l’installateur et l’utilisateur.

Une fois votre compte « pro » créé ainsi que votre compte « utilisateur » vous pouvez rechercher l’onduleur et là… je vous livre une astuce idiote mais qui m’a fait perdre au moins une heure : le mot de passe de l’onduleur. Oui ce p@$*/% de mot de passe ! il est tout simplement noté sur l’étiquette argenté du produit, tout seul dans un endroit et c’est le même pour tout le monde : « changeme » !!!

Je l’ai bien lu deux ou trois fois sur l’étiquette, mais franchement je n’avais pas compris qu’il s’agissait du mot de passe. Habituellement vous avez une indication du type : password : blabla. Et bien là, NON ! De plus l’étiquette positionné sur le coté gauche était partiellement cachée par mon boitier DC donc, la galère.

Quels sont les paramètres à prendre en compte dans une appli de gestion de panneaux solaires ?

Bref, dès l’instant où tout est connecté, je dois avouer que l’appli est pratique pour constater la production du moment et des jours passés. Il est amusant de voir la production augmenter petit à petit que nous nous rapprochons des jours d’été lors d’un ensoleillement complet sur une journée.

Vous constaterez sur les photos, la grande différence de production entre une journée avec ou sans soleil.

Aussi, les statistiques vous permettent de voir les graphiques sur un mois, l’année ou depuis la création de l’installation.

Ce type d’appli est indispensable dans votre choix d’onduleur car sans ces stats, vous ne saurez pas combien votre installation est capable de produire. C’est toujours sympa de constater en fin de journée une belle production d’énergie que vous avez su utiliser par le biais de vos consommations en journée comme la machine à laver, la clim ou dans notre exemple la pompe de filtrage de la piscine.

Nous en avons terminé avec ce tuto pour installer de A à Z des panneaux solaires d’une puissance globale de 3kW en autoconsommation à faire soi-même.

Nous espérons vous avoir aidé dans vos projets de bricolage et si malgré ce tutoriel complet sur les panneaux photovoltaïques à installer seul, il vous reste quelques hésitations ou questions techniques, écrivez-les en commentaires ci-dessous.