Dimensionner une installation photovoltaïque en Suisse : méthode étape par étape

Le photovoltaïque est devenu un composant standard des projets CVC en Suisse. Pompe à chaleur + PV est aujourd'hui le tandem de référence pour les rénovations énergétiques et les constructions neuves. Pour l'installateur CVC, savoir dimensionner — ou au moins valider — une installation PV est devenu indispensable, même si le projet est co-réalisé avec un électricien.

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Les trois questions fondamentales

Avant tout calcul, trois paramètres définissent le dimensionnement :

1. Quel est le besoin annuel à couvrir ? (kWh/an)
2. Quelle est la production solaire disponible sur le site ? (kWh/kWp/an)
3. Quel taux d'autoconsommation vise-t-on ? (%)

La réponse à ces questions détermine si l'on dimensionne le PV sur la consommation totale du bâtiment, sur les seuls besoins de la PAC, ou sur un compromis économique optimisé.

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Étape 1 — Estimer le besoin énergétique annuel

Pour une maison individuelle en Suisse, les ordres de grandeur sont :

| Usage | Consommation typique | |-------|---------------------| | Électricité ménagère | 3 000 – 4 500 kWh/an | | PAC air-eau (maison 150 m², SRE) | 4 000 – 8 000 kWh/an | | PAC sol-eau (même maison) | 3 000 – 6 000 kWh/an | | Chauffe-eau thermodynamique | 400 – 700 kWh/an | | Voiture électrique (15 000 km/an) | 2 500 – 4 000 kWh/an |

Total typique PAC + ménage : 7 000 – 12 500 kWh/an selon la rigueur de l'isolation.

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Étape 2 — Déterminer l'irradiation solaire du site

L'irradiation globale inclinée (kWh/m²/an) dépend de la région, de l'orientation et de l'inclinaison du toit.

Données de référence pour la Suisse (irradiation sur plan incliné optimal ~35°, plein sud)

| Région | kWh/m²/an | |--------|-----------| | Genève / Valais | 1 300 – 1 500 | | Arc lémanique | 1 200 – 1 350 | | Plateau romand | 1 100 – 1 250 | | Plateau alémanique | 1 050 – 1 200 | | Préalpes / Jura | 900 – 1 100 |

Source : PVGIS (Commission européenne), OFEN Atlas solaire Suisse

Correction selon orientation et inclinaison

Le facteur de production relatif (par rapport au cas optimal plein sud 35°) :

| Orientation | Inclinaison 30° | Inclinaison 15° | Plat (0°) | |-------------|-----------------|-----------------|-----------| | Plein sud | 100% | 95% | 87% | | Sud-est / Sud-ouest | 96% | 93% | 87% | | Est / Ouest | 82% | 83% | 87% |

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Étape 3 — Calculer la puissance crête nécessaire

Formule de base

P_crête (kWp) = Besoin_annuel (kWh) / (H_annuel × PR)

Où :

• H_annuel = irradiation annuelle (kWh/kWp/an) de la région, corrigée par orientation
• PR = Performance Ratio — rendement global du système (câblage, onduleur, pertes thermiques)

PR typique pour un système récent bien installé : 0,80 – 0,85

Exemple de calcul

Maison à Lausanne, PAC air-eau, consommation totale 9 500 kWh/an, toit à 30° plein sud :

H_annuel ≈ 1 200 kWh/kWp/an × 100% = 1 200
P_crête = 9 500 / (1 200 × 0,82) = 9,66 kWp → arrondi à 10 kWp

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Étape 4 — Calculer la surface de panneaux

Surface (m²) = P_crête (kWp) / Rendement_panneau (kWp/m²)

Les panneaux monocristallins actuels affichent 20 à 23% de rendement, soit 0,20 à 0,23 kWp/m² :

Surface = 10 kWp / 0,21 = 47,6 m²

Règle pratique : compter 5–6 m² de toiture utile par kWp pour un panneau moderne standard.

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Étape 5 — Vérifier la cohérence économique et technique

Contrainte de toiture disponible

Si la surface de toit est limitée, la priorité va aux panneaux à plus haut rendement (monocristallin PERC, HJT, TOPCon) pour maximiser la production sur l'espace disponible.

Dimensionnement orienté autoconsommation avec PAC

Pour maximiser l'autoconsommation PAC, le dimensionnement doit tenir compte du profil de production PV vs consommation PAC :

• Été : surplus important (PV fort, PAC en veille)
• Hiver : déficit (PV faible, PAC en pleine charge)

Il n'existe pas de dimensionnement PV qui couvre totalement une PAC en hiver sans batterie ou injection réseau. L'objectif réaliste est de couvrir 40–70% de la consommation annuelle PAC par le PV, en exploitant au maximum la flexibilité de charge de la PAC (chauffage, ECS).

Ratio de dimensionnement recommandé pour couplage PAC + PV

L'OFEN recommande un ratio de 1,0 à 1,5 kWp PV par kW de puissance nominale PAC pour une bonne complémentarité. Au-delà, le surplus estival devient difficile à valoriser sans batterie.

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Outils officiels de dimensionnement

• PVGIS (pvgis.ec.europa.eu) — Outil de l'UE, couvre la Suisse, gratuit
• Helioscope — Outil professionnel pour modélisation d'ombrage
• Atlas solaire de l'OFEN (energieschweiz.ch) — Cartes d'irradiation haute résolution
• PVsyst — Référence professionnelle pour études détaillées

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Sources et références

• OFEN — Atlas solaire de la Suisse, EnergieSchweiz
• PVGIS — Photovoltaic Geographical Information System, Commission européenne (ec.europa.eu/jrc/pvgis)
• SIA 387/4 — Énergie solaire dans le bâtiment — Systèmes photovoltaïques
• Swissolar — Guide d'installation et recommandations techniques (swissolar.ch)
• OFEN — Conception de systèmes photovoltaïques (fiche pratique 2024)

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FAQ

Faut-il être électricien pour installer du PV en Suisse ? Oui, le raccordement au réseau et le tableau électrique relèvent d'un électricien agréé (art. 8 OIBT). Certains installateurs CVC ont une double qualification ; sinon, le projet est réalisé en sous-traitance ou partenariat.

Quelle est la puissance maximale pour une installation sans grande procédure ? Les installations ≤ 30 kVA en basse tension bénéficient d'une procédure d'annonce simplifiée auprès du gestionnaire réseau (ART. 15a OIE). Au-dessus, une demande de raccordement formelle est requise.

Le dimensionnement change-t-il avec une batterie ? Avec stockage, on peut dimensionner légèrement plus grand (10–20% supplémentaires) pour charger la batterie en journée et alimenter la PAC en soirée. Le ROI de la batterie dépend du prix d'achat du résiduel réseau.

L'orientation est-elle vraiment critique ? Un toit est/ouest perd environ 18% de production vs plein sud, mais produit plus uniformément dans la journée (matin et soir) — ce qui peut mieux correspondre au profil de consommation d'une PAC. En pratique, un toit est/ouest est tout à fait viable.