Dans le contexte de la transition énergétique, l’énergie solaire est une alternative prometteuse aux énergies fossiles. Parmi les innovations technologiques du secteur, les trackers solaires ont le vent en poupe. Capables de suivre les déplacements du soleil dans le ciel, ces structures augmentent la production d’énergie de 20 à 50 % par rapport aux panneaux solaires traditionnels. Un meilleur rendement, que l’on doit à une technologie innovante, inspirée de la nature elle-même.
Comment fonctionnent les traqueurs solaires ? Quels sont leurs avantages et inconvénients ? Comment sont-ils fabriqués et comment les installer ? Tout ce que vous devez savoir sur ces dispositifs innovants dans ce guide complet.
Comprendre le principe du tracker solaire
Le tracker solaire est un dispositif mécanique qui permet aux panneaux solaires de suivre la trajectoire du soleil. Les panneaux sont montés sur des bras mécaniques articulés, chargés de les faire pivoter. Aussi appelé suiveur solaire, traceur solaire ou encore traqueur solaire, son rôle est d’optimiser l’énergie solaire captée afin d’augmenter l’efficacité des panneaux photovoltaïques. Concrètement, le traceur ajuste en permanence l’angle d’inclinaison des panneaux pour qu’ils restent perpendiculaires aux rayons du soleil.
Les panneaux solaires orientables fonctionnent à l’aide d’un moteur et de capteurs de lumière qui ajustent en temps réel l’orientation des panneaux. Certains modèles possèdent même des capteurs de neige avec système de déneigement. Ces dispositifs sont parfois munis de mâts de différentes dimensions, adaptés à la surface des panneaux qu’ils supportent. En général, un suiveur solaire peut porter des modules de 4 à 220 m2. Ses performances en font une solution parfaite, aussi bien dans le cadre d’une autoconsommation partielle que totale.
Les différents types de trackers solaires
On distingue deux grandes familles de traceur solaire : les modèles à axe unique et les trackers à deux axes. Les dispositifs à un axe sont les modèles les plus économiques et les plus simples à utiliser. Ils pivotent sur un seul axe, généralement orienté est-ouest pour suivre le mouvement du soleil tout au long de la journée. Par rapport aux systèmes fixes, les trackers solaires à axe unique captent 20 à 30 % plus d’énergie. Ils conviennent aux particuliers et aux petites entreprises qui recherchent une performance satisfaisante à un bon prix.
Les trackers à deux axes sont des modèles plus sophistiqués qui pivotent sur deux axes, horizontalement et verticalement. Ce processus permet de suivre la trajectoire complète du soleil et donc de couvrir des besoins énergétiques importants. En pratique, ces traqueurs ajustent l’orientation est-ouest ainsi que l’inclinaison nord-sud afin de maximiser l’exposition solaire en toute saison et à toute heure. Ils sont 30 à 40 % plus efficaces que les trackers à axe unique. Les dispositifs à deux axes sont recommandés pour les installations à grande échelle et les environnements à fort ensoleillement.
Comment un tracker suit-il la trajectoire du soleil ?
Le rôle des capteurs dans le suivi solaire
Les traceurs solaires utilisent des capteurs intelligents pour détecter la position du soleil. Les capteurs de lumière mesurent l’intensité lumineuse et transmettent ces informations aux capteurs de position. Ces derniers déterminent la position relative du soleil et envoient des signaux au système de contrôle qui ajuste l’orientation en conséquence. Ce système de détection optimise en temps réel l’angle des panneaux pour les garder perpendiculaires aux rayons solaires.
Le mécanisme de pivotement des trackers solaires
Les trackers solaires sont équipés de moteurs, souvent alimentés par des systèmes hydrauliques ou électriques. Après avoir traité les données fournies par les capteurs, les contrôleurs électroniques gèrent les mouvements des panneaux.
L’importance de l’orientation plein sud
Même avec un tracker solaire, l’orientation des panneaux demeure un facteur déterminant dans la production d’énergie. Dans l’hémisphère nord et pour n’importe quel type de panneau solaire, l’orientation plein sud est l’idéal. Les trackers solaires viennent alors orienter automatiquement l’angle des panneaux pour maximiser le rendement énergétique.
Le fonctionnement d’un moteur à deux axes
Les trackers solaires à deux axes combinent deux moteurs indépendants pour contrôler l’inclinaison et l’orientation du panneau solaire. Ce système permet un suivi ultra-précis de la trajectoire du soleil sur les axes horizontal et vertical. Cette capacité d’inclinaison en fait un dispositif particulièrement adapté à toutes les saisons.
Avantages et inconvénients des panneaux solaires suivants
Optimisation de la captation des rayons du soleil
En maintenant les panneaux dans un angle optimal, les trackers captent un maximum de lumière du soleil, même dans de mauvaises conditions d’ensoleillement. Alors que le rendement des panneaux solaires varie en fonction de l’heure et de l’ensoleillement, celui des panneaux solaires orientables reste constant tout au long de la journée. Résultat : il y a moins de perte d’énergie pour de meilleures performances !
Augmentation de la production photovoltaïque
Grâce aux suiveurs solaires, les installations produisent beaucoup plus d’énergie, jusqu’à 50 % plus que des panneaux solaires fixes. Par ailleurs, avec plus de rayons de soleil captés et exploités, l’empreinte carbone des installations est considérablement réduite. Sur le long terme, l’utilisation d’un suiveur solaire devient un investissement rentable et plus écologique.
Les défis techniques du suivi solaire
Bien qu’ils offrent un lot d’avantages indéniables, les traqueurs solaires ont aussi certains inconvénients, à commencer par la complexité du système. En effet, ils nécessitent une maintenance régulière. Les risques de pannes étant bien présents, un entretien régulier et professionnel est recommandé.
Le coût d’un système de suivi solaire est également plus élevé comparé à celui d’un kit solaire classique. Bien que cela puisse être compensé par les économies réalisées sur la facture d’électricité, le prix d’un tracker solaire demeure un obstacle pour ceux qui n’ont pas le budget. Et comme le dispositif ne peut être posé sur la toiture, il n’est pas adapté aux petits espaces.
L’impact des conditions météorologiques sur le suivi solaire
Bien que particulièrement efficaces, les traqueurs solaires ont une faille : leur fragilité. Par mauvais temps, ces dispositifs sont beaucoup moins efficaces, en particulier lors des jours nuageux ou pluvieux. Aussi, ils fonctionnent mal dans les environnements très enneigés ou venteux. Le fait qu’ils pivotent peut par ailleurs créer des zones d’ombres qui peuvent impacter leurs performances.
Exemple de trackers solaires innovants : Le Smartflower
Comment se présente le Smartflower ?
Parmi les nombreux trackers solaires disponibles sur le marché, le Smartflower séduit par son design et ses fonctionnalités innovantes. Inspirée par la nature, cette installation prend la forme d’une fleur et suit automatiquement les mouvements du soleil. Par rapport aux panneaux solaires traditionnels, le Smartflower produit 40 % plus d’électricité.
Dotée d’une fonction « Smart Tracking », la structure tourne automatiquement pour suivre le soleil et garantir une orientation parfaite avec un angle de 90 °. Composée de 12 pétales photovoltaïques et d’une puissance de 2,50 kWc, elle peut produire entre 3 800 et 6 200 kWh par an en fonction de l’ensoleillement. D’ailleurs, elle reste opérationnelle même face à des températures extrêmes.
Les fonctionnalités du Smartflower
Le Smartflower n’est pas un simple traqueur solaire, car elle présente d’autres fonctionnalités intelligentes pour maximiser son rendement et sa durabilité. En plus de sa fonction de suivi, le dispositif possède un système de nettoyage automatique appelé « smart cleaning ». Cette fonction permet de nettoyer les panneaux automatiquement grâce à des brosses rotatives intégrées. Une autre fonction « smart cooling » assure le refroidissement des panneaux via un système de ventilation. Le Smartflower est également équipé d’un système de repli automatique en cas de vents forts pour protéger sa structure. Enfin, l’installation peut être gérée et contrôlée à distance via une application mobile dédiée. Via l’application, il est possible de surveiller la production d’énergie, la consommation ainsi que l’état de l’installation en temps réel.
Fabrication d’un tracker solaire : les grandes étapes
Choix des matériaux pour un tracker solaire efficace
Comme toute installation solaire, un suiveur solaire doit être suffisamment robuste. En effet, il doit être capable de supporter le poids des panneaux solaires et de faire face aux intempéries tout en restant léger. Pour garantir la qualité du matériel, les fabricants choisissent des matériaux capables de s’adapter à ces contraintes. Pour la structure, l’acier inoxydable et l’aluminium sont des choix privilégiés en raison de leur résistance et de leur longue durée de vie.
Assemblage et installation du tracker sur le panneau solaire
Une fois les matériaux sélectionnés, on peut procéder à l’assemblage du tracker. La première étape consiste à monter la structure de support qui servira de base solide pour l’ensemble de l’installation. Les moteurs et autres composants seront fixés aux emplacements prévus à cet effet. Le technicien procède enfin à l’installation des capteurs et du système de contrôle.
Pour fixer le traceur sur le panneau solaire, il est conseillé de suivre à la lettre les instructions fournies par le fabricant. En général, des fixations spécifiques sont fournies pour installer le tracker sur les panneaux.
Mise en place du système de suivi du soleil
Une fois la structure prête, la prochaine étape consiste à la positionner et à la mettre en place sur le site. En général, il n’est pas nécessaire d’obtenir un permis de construire pour installer des trackers solaires. Cependant, il convient de se renseigner à la mairie pour connaître précisément les démarches à suivre pour poser ce type d’installation.
Lors de l’installation, des tranchées peuvent être creusées afin de relier le dispositif à la maison. Pour maintenir le panneau solaire orientable, un pieu d’ancrage est enfoui à 160 cm du sol. Le dispositif est ensuite positionné suivant l’exposition du soleil et les conditions du lieu d’implantation. Les techniciens réalisent ensuite tous les raccordements nécessaires, notamment la connexion au réseau électrique ou au système de stockage du bâtiment. Viennent enfin les derniers paramétrages pour garantir le bon fonctionnement du système :
- Configuration des capteurs ;
- Tests et ajustements si nécessaire.
