Le rayonnement solaire est une source d'énergie renouvelable, gratuite, non polluante et disponible en abondance pour tous. Grâce aux panneaux solaires, il est utilisé afin de produire de l'électricité (panneaux solaires photovoltaïques), de l'air/de l'eau chaude (panneaux solaires thermiques) ou les deux (panneaux solaires hybrides).
Les panneaux solaires ont l'avantage de ne pas impacter l'environnement, de nécessiter un entretien réduit et de rarement subir des pannes. Cependant, leur implantation requiert des démarches administratives souvent longues. Enfin, seule une étude approfondie du projet assure un retour sur investissement satisfaisant.
Ces panneaux solaires produisent de l'électricité en transformant le rayonnement lumineux. Ils contiennent des semi-conducteurs dont les électrons sont mis en mouvement par les photons provenant de la lumière du soleil. Un courant électrique continu est ainsi produit par les déplacements de ces photons.
Les modules photovoltaïques, contenant les semi-conducteurs, sont assemblés pour former des panneaux photovoltaïques. Il en existe plusieurs types :
Une fois les panneaux installés, il faut les relier au système électrique du domicile avec plusieurs éléments :
Les panneaux solaires photovoltaïques possèdent plusieurs avantages :
Leurs principaux points faibles sont :
Avec des panneaux solaires thermiques, l'énergie du soleil est convertie en chaleur, transmise à de l'eau ou à de l'air.
L'eau chauffée peut servir en tant que :
Pour transmettre de la chaleur à l'eau, plusieurs types de capteurs thermiques existent :
Le liquide caloporteur circule dans des tubes dotés d'ailettes captant la chaleur. Pour renvoyer l'eau chauffée dans le domicile, il faut relier les panneaux solaires à l'installation existante par un circuit hydraulique. Cette installation comprend des émetteurs de chaleur (plancher chauffant, radiateurs…), éventuellement un dispositif de stockage de l'eau chaude (ballon) et un réseau de tuyaux. Il faut également un second système de chauffage de l'eau lorsque la production par le système solaire est insuffisante.
Quand les panneaux chauffent de l'air et non de l'eau, grâce à des capteurs thermiques à eau, celui-ci est renvoyé dans l'habitation via un réseau de gaines.
Les points forts des panneaux solaires thermiques sont notamment :
Parmi les inconvénients, on peut citer :
Les panneaux solaires hybrides (ou panneaux PV/T) cumulent les fonctionnalités des modèles photovoltaïques et thermiques :
Le courant produit par ces panneaux est continu puis il est transformé en courant alternatif avec un onduleur.
Si la production d'électricité est généralement supérieure (10 % environ) pour les panneaux hybrides par rapport à une combinaison de panneaux thermiques et photovoltaïques, la production de chaleur est inférieure (20 % environ).
La chaleur générée en sous-face est récupérée par un système de ventilation. L'air chauffé dessert les pièces du domicile via un réseau de gaines. Il peut également alimenter un chauffe-eau thermodynamique. Si la production d'air chaud est excédentaire, le surplus est évacué de l'habitation par une sortie de toiture.
Leur face inférieure contient un circuit de tuyaux de petit diamètre dans lequel circule un antigel. Il renferme également un échangeur thermique afin d'optimiser le transfert thermique entre la face photovoltaïque et le liquide antigel.
Avantages | Inconvénients | |
aérovoltaïque | bonne efficacité en mi-saison | peu recommandé en rénovation |
rendement amélioré dans les constructions neuves | performances inférieures par rapport au modèle hydraulique | |
gain de place sur la toiture | possibles nuisances sonores si le ventilateur est incorrectement positionné | |
hydraulique | rendement équivalent aux systèmes traditionnels | importance de bien calculer les bénéfices à long terme par rapport aux investissements nécessaires |
gain de place sur la toiture | ||
subventions nationales supérieures pour les panneaux hydrauliques par rapport aux modèles aérovoltaïques |
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