Supports de panneaux solaires au sol

Depuis 2016 nous avons douze panneaux solaires posés au sol dans le jardin, pour de l'auto-consommation. J'ai construit une structure porteuse simple, solide, réglable et pas chère. Mieux: j'en suis toujours très content, d'où cet article.

Notez que les panneaux au sols sont moins habituels que la pose en toiture. Mais si l'on a la place et du soleil dans le jardin, c'est préférable selon moi: on a de bien meilleurs rendements (face au soleil et aération maximale), cela augmente l'accessibilité pour l'inspection et le nettoyage (même si une bonne pluie suffit en général). Enfin et surtout c'est plus facile à poser soi-même. Attention, cela fait perdre les avantages fiscaux (5%TVA), mais qui sont généralement "mangés" par l'entreprise qui vous les pose de toute façon… L'un dans l'autre ça revient à zéro si vous êtes un petit peu bricoleur (et vous saurez comment ça a été fait, sans trous ni fuites dans la toiture).

Il faut par contre plus de matériel pour la structure qui les porte, et veiller aux contraintes climatiques qui peuvent être supérieures (grande prise au vent).

Comment ?

Il existe trois grandes options pour ces structures:

  • un système avec une base noyée dans du béton
  • des cages lestées et posées au sol
  • l'option systématique "fais le toi même", qui est toujours ma préférée

Les deux options commerciales sont franchement coûteuses. Entre l'aluminium et le transport, c'est 100 à 200€ par panneau, un surcoût significatif pour l'installation à l'époque; et plus encore de nos jours avec la baisse des prix unitaires des panneaux. (mise à jour 2021: les prix semblent enfin baisser, probablement grâce à un peu de concurrence)

Mais chez nous, on n'aime pas creuser des trous: c'est invasif et particulièrement pénible. Le sol de garrigue à cet endroit est plein de cailloux, quand ce ne sont pas carrément des dalles de calcaire épaisses.

Faire et couler du béton définitif dans un trou n'est ni joli ni écologique. De leur côté, les structures à poser au sol nous semblaient être une bonne idée, mais elles coûtent encore plus cher (1035€ chez un constructeur réputé pour 12 panneaux, c'est le prix d'au moins cinq panneaux supplémentaire!). Elles nécessitent de toute façon d'aplanir la zone où se posent les boites lestées (à remplir de gravier, ou parfois de lest spécial payant!). Et puis franchement, quoi, c'est super moche :D

Dans les deux cas "commerciaux", on revient au problème de devoir préparer le terrain. Pour nous ça voudrait dire des heures de pioche ou un tractopelle qui défoncerait le jardin (ce que précisément l'option "posée" devrait éviter). No way.

Solution maison DIY

Comme d'habitude, on est rarement mieux servi que par soi même si l'on est un petit peu bricoleur.

Aussi j'ai opté pour du bon vieux poteau de jardin en acier galvanisé et plastifié. C'est quasiment imbattable en prix : à 5€ la barre en T de 2 mètres, ça revient à une trentaine d'euros pour un groupe de 3 panneaux! En plus c'est indestructible et ça se soude très bien.

Car oui quand même,il faudra un peu de soudure à l'arc. Ceci dit, un poste à souder moderne est très petit et ne coûte pas grand chose (50€). C'est occasionnellement mais réellement utile si vous bricolez un tant soi peu: construction de pergolas, de supports de terrasse, de serres,, pour réparer des outils de jardin ou des brouettes, etc.

Ce dont on a besoin au final:

  • une meuleuse
  • une pince universelle (ou mieux: une pince étau) afin de de former les tête de poteaux
  • un poste à souder à l'arc
  • une masse
  • des boulons M13 (écrous autobloquants conseillés), inox ou galva. L'inox est beaucoup plus costaud !
  • des poteaux de jardin en métal galvanisé
  • et du fer à béton

L'encrage au sol

OK fait maison. Mais comment on solutionne l'ancrage de la structure dans le sol ?

C'est évidemment un point crucial: il ne s'agit pas juste de tenir les panneaux mais aussi d'éviter que l'ensemble ne bascule en cas de tempête. Et je peux vous dire qu'après plus de cinq ans et quelques tempêtes qui nous soulevaient les tuiles et abattaient des arbres, ma solution est absolument indestructible. Je ne ferai pas autant confiance aux options commerciales en aluminium qui plie, et moins encore à celle qui est posée-lestée… des groupes de 3 panneaux font une belle prise au vent !

J'avais fait cela pour une pergolas et j'ai recyclé l'idée pour mes panneaux:

  • plantez à la masse 2 fers à béton de 1 cm de diamètre, en mettant un angle dans le sol de 30 à 45°,
  • et en veillant à ce qu'ils se touchent ou se croisent juste à la surface du sol (ils forment donc un V inversé dont les deux bras sont enterrés)
  • soudez ensemble les deux têtes et le poteau en T associé de la structure
  • à la fin du montage, pensez à goudronner les parties en fer exposées (afin de prévenir l'oxydation, même si le fer à béton résiste des décennies sans protection)

Dans notre garrigue avec un sol argilo-calcaire plutôt dur et plein de pierres, je dépasse rarement 30 à 60cm de profondeur. Mais avec 5 points d'ancrage de ce type, l'ensemble est absolument rigide et inarrachable.

J'aurais tendance à penser que cette technique reste possible quel que soit le sol, mais ne me collez pas un procès si ça ne marche pas pour vous ;)

  • je vous conseille juste d'enfoncer les barres autant que vous le pouvez et de couper l'excédent (forcément on ne le sait pas toujours à l'avance). Vous pouvez aussi mettre 3 fers à béton (en trépied inversé).
  • si vous avez un sol "sans fond", vraiment problématique (sableux, aéré etc), vous pouvez ajouter deux barres de fer posées à plat sur le sol. Reliez les paires d'ancrages gauche et droits avec des fers plats de 3 cm de large ou davantage par exemple, que vous soudez aux tête têtes des supports de fers à béton.

Augmenter la surface au sol de la sorte empêchera la structure de couler dans le sol avec le temps. S'il est très meuble, vous pouvez aussi enterrer une barre à l'horizontal (qui devrait être arrachée dans son ensemble pour pouvoir décoller la structure, etc). Voyez les "corps mort" comme technique d'ancrage en haute montagne et qui permet de créer un point fixe même dans de la poudreuse ;)

Note : attention en soudant à ne pas vous mettre le feu ! Etant dans une garrigue, j'ai copieusement arrosé le sol avant de souder, gardé de quoi éteindre un départ de feu, et utilisé des tôles pour limiter la projection d'éteincelles.

La structure porteuse

A le faire soi même on peut choisir ses options. Dans mon cas,

  • je regroupe 3 panneaux solaires ensemble avec les profilés alu classiques,
  • que j'ai donc montés sur des poteaux de jardin en "T" (plus solides qu'en "L")
  • le résultat est extrêmement stable car il se compose de deux trépieds reliés au centre (franchement, impossible de la faire bouger: la seule souplesse provient du profilé alu lui même!)

Et je trouve que ça reste plutôt esthétique: ça n'encombre pas la vue et on échappe aux béton et aux bacs pleins de gravier au pied des panneaux. On n'a même pas touché à la végétation!

Bonus: orientation été/hiver des panneaux solaires

La structure offre aussi une option utile pour améliorer son rendement: voyez l'orientation des panneaux en hiver, lorsque le soleil monte peu sur l'horizon (à comparer à la première photo de l'article).

Je peux en effet orienter les panneaux selon la saison très facilement:

  • la tête du trépied est orientable, elle va supporter le profilé alu supérieur qui rassemble les 3 panneaux (j'aurais du le mettre davantage à mi-hauteur car ce serait plus facile à basculer, mais je pense que ça dépasserait les 1m80 de hauteur maximale réglementaire)
  • le profilé du bas des panneaux est quand à lui relié à une barre mobile (vaguement horizontale), via une rotule plus simple,
  • l'autre coté de cette barre se fixe au montant externe du trépied à l'aide d'écrous "nilstop".

La barre est ici sur le trou le plus haut, ce qui oriente les panneaux vers le haut pour la position "été":

Jusqu'ici j'ai résisté … Je pourrais insérer un petit vérin dans l'axe de la barre horizontale (~50€) : il me permettrait de suivre la course verticale du soleil. Le truc c'est que ce n'est probablement pas rentable, d'autant qu'un basculement de ce type ne serait surtout utile qu'en été : tôt et tard dans la journée, le soleil se trouve "derrière" les panneaux. Si je les positionnais alors complètement à l'horizontale, je récupèrerais des watts. Mais amortir les coûts des vérins prendrait du temps. Et sur ce sujet il est préférable de suivre la course du soleil horizontalement., ce que j'avais soigneusement évité car c'est à la fois encombrant et mécaniquement plus complexe et fragile.

Disposition d'ensemble

Vous aurez aussi peut être noté la disposition des 4 groupes de 3 panneaux un petit peu "en évantail" : c'est volontaire pour aplanir la courbe de production au long de la journée, car nous sommes en autoconsommation. Le but est de profiter de l'énergie solaire du plus tôt au plus tard dans la journée, plutôt que d'avoir "le maximum de watts produits dans la journée" (quand il s'agit de les revendre) qui correspond alors généralement à l'alignement recommandé bien "plein sud".

J'aurais d'ailleurs pu augmenter sensiblement la courbure, mais on a de grands platanes à l'ouest qui nous font de l'ombre en fin de journée, donc on ne peut pas capter grand chose à ce moment là de toute façon. L'été et plus encore au printemps lorsqu'il faut beau et frais, on est généralement déjà en surproduction.

Pour la même raison, nos panneaux sont équipés de micro-onduleurs individuels (Enphase): si certains d'entre eux sous-performent, ou subissent une ombre, ils n'impacteront pas les autres contrairement à une installation en série avec un gros onduleur (un peu moins coûteuse, certes).

Conclusion

Voilà, j'espère que cet article vous aura donné des pistes et une approche "do it yourself" qui mérite ici pleinement le petit effort.

Dernière modification : le 2022/02/26 09:36