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PANNEAUX SOLAIRES : Fonctionnements , Types , Avantages

    Il est possible de consommer de l’électricité grâce aux énergies renouvelables chez soi ! Grâce aux panneaux solaires, vous maîtrisez votre consommation d’électricité et participez à la transmission de l’énergie !

    Le panneau solaire est un élément d’une installation solaire destiné à recueillir l’énergie solaire pour le convertir en énergie thermique et le transférer à un fluide caloporteur (air, eau) ou en énergie électrique photovoltaïque.

Qu’est-ce qu’un panneau solaire ?

       C’est un dispositif de production d’énergie renouvelable. Il peut être thermique, photovoltaïque ou hybride. Dans le premier cas, vous convertissez l’énergie solaire en chaleur, dans le second cas, en électricité, et dans le troisième cas vous combinez la production d’électricité avec la production de chaleur ou d’eau chaude sanitaire. Découvrez comment fonctionnent ces trois technologies.

      De cette manière, une installation de panneaux solaires peut couvrir une bonne partie des besoins énergétiques de votre maison. Panneau solaire photovoltaïque, thermique et hybride, découvrons ensemble, pas à pas, comment fonctionnent ces différents types d’installations solaires.

Quelle est la différence entre les modules solaires et photovoltaïques ?

     Les panneaux solaires sont destinés à capter les rayons du soleil pour la convertir en chaleur grâce à des capteurs thermiques.
Une fois récupérée, cette énergie est ensuite employée pour chauffer l’eau sanitaire et occasionnellement pour le chauffage. Aucune production d’électricité n’est possible avec ce type de panneaux, on parle plutôt d’auto consommation d’énergie.
     Le panneau photovoltaïque adopte la même forme que le panneau solaire à quelques points près : des cellules photovoltaïques remplacent les capteurs thermiques intégrés dans le panneau. Les rayonnements sont ici captés et transformés en électricité.
Il est également possible de rencontrer des panneaux hybrides possédant des capteurs thermiques et des cellules photovoltaïques.

 

Diminuer les factures d’électricité grâce aux panneaux solaires photovoltaïques

Fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque

 

      Le principe de fonctionnement du panneau solaire photovoltaïque est basé sur la transformation de la lumière en électricité, et de produire une électricité naturelle et non polluante. Voici un résumé des étapes qui permettent de produire de l’électricité avec un panneau solaire photovoltaïque :

  • Les photons viennent frapper les cellules photovoltaïques ;
  • Les électrons se déplacent alors produisant un courant électrique continu ;
  • Ce courant électrique continu est transformé en courant alternatif grâce aux onduleurs.

Les types du photovoltaïque

  1. Le panneau solaire monocristallin est composé d’un seul cristal de silicium, il a un aspect plus sombre que le panneau polycristallin. De manière générale, il est plus performant, mais également plus coûteux ;
  2. Le panneau solaire polycristallin est constitué de plusieurs cristaux de silicium. Sa couleur bleue le rend beaucoup plus visible et donc moins esthétique. Les panneaux polycristallins sont moins performants que les monocristallins. Néanmoins, leur plus grande simplicité de fabrication les rend plus abordables.

Les avantages du photovoltaïque

     De plus en plus de particuliers et de professionnels se tournent vers l’énergie solaire. En effet, en plus de produire de l’énergie à partir d’une ressource inépuisable, les panneaux solaires photovoltaïques cumulent plusieurs avantages :

  • Le prix des panneaux photovoltaïques ne cesse de chuter ;
  • Les modules photovoltaïques ne sont pas fabriqués à partir de denrées rares : ils sont recyclables à près de 95 % ;
  • Les panneaux solaires sont adaptés à un large panel de projets (inclinaison de toiture, projet de construction immobilière ou installation sur un toit existant, etc.) ;
  • Leur durée de vie peut facilement dépasser les 30 ans.

Fonctionnement d’un panneau solaire thermique

           Le système de panneau solaire thermique consiste à chauffer de l’eau à partir de l’énergie solaire. Les panneaux solaires thermiques contiennent des capteurs thermiques qui transforment l’énergie du soleil en chaleur. Cette eau chaude sera ensuite utilisée de trois façons possibles :

  • En tant qu’eau chaude sanitaire ;
  • Dans un système de chauffage central à eau chaude ;
  • Dans un système combiné associant eau chaude sanitaire et chauffage central.

Les types de panneaux solaires thermiques

           Lchauffe-eau solaire est un type de chauffe-eau, raccordé en complément de votre ballon d’eau chaude sanitaire ou chaudière, permettant d’alimenter votre circuit de chauffage.

On peut retrouver le chauffe-eau solaire sous plusieurs formes. Les deux principales étant :

  • Le chauffe-eau solaire monobloc : chauffe-eau solaire le plus répandu et le plus simple à mettre en place. Les capteurs et le ballon, qui ne forment qu’un seul bloc, sont installés sur votre toiture ;
  • Le chauffe-eau à thermosiphon, vous avez la possibilité de séparer le ballon des panneaux pour un rendu plus esthétique sur votre toiture.

Les avantages des panneaux solaires thermiques

         L’installation solaire thermique vous permet à peu de frais de chauffer votre eau sanitaire ou de chauffer votre logement. L’énergie solaire thermique a en outre de nombreux avantages :

  • Très peu d’impact sur l’environnement ;
  • Risque de panne limité, car pas de pièces mécaniques ;
  • Durée de vie très longue avec peu d’altérations du rendement ;
  • Source d’énergie gratuite.

Pour éviter les désagréments, il est conseillé d’installer un système d’appoint pour les périodes moins ensoleillées.

Fonctionnement d’un panneau solaire hybride

        Le fonctionnement d’un panneau solaire hybride photovoltaïque/thermique s’apparente à celui d’un capteur solaire thermique classique, dont le vitrage est remplacé par des cellules photovoltaïques. C’est-à-dire que le panneau est composé de petits tuyaux dans lesquels circule un antigel qui est chauffé par l’énergie solaire.

       Dans un capteur solaire thermique, un isolant en sous-face permet d’éviter que cette chaleur soit dissipée, mais il n’est pas systématiquement présent dans un capteur hybride. Par ailleurs, certains fabricants optimisent le transfert de chaleur entre la face avant photovoltaïque et la circulation d’eau antigel, grâce à un échangeur thermique complètement intégré dans le panneau.

Les types du panneau solaire hybride

Les panneaux hybrides à air ou aérovoltaïques :

           L’aérovoltaïque maximise l’utilisation de l’énergie solaire captée. Contrairement à des panneaux photovoltaïques classiques, ce système est capable de s’approvisionner de la chaleur produite sous les panneaux.

La technologie aérovoltaïque combine :

  • Des panneaux solaires photovoltaïques (face exposée au soleil) : ils produisent de l’électricité comme les panneaux photovoltaïques classiques ;
  • Des panneaux solaires thermiques : la face arrière comporte un dispositif de ventilation pour récupérer puis diffuser de l’air chaud dans votre habitation. 

 

Les panneaux solaires hybrides à eau :

        Dans la famille des panneaux solaires hybrides, on retrouve une solution hybride fonctionnant à l’eau. Ces panneaux solaires à eau permettent un refroidissement des panneaux plus efficace.

        Le fonctionnement des capteurs solaires hybrides à eau est similaire à celui de l’aérovoltaïque. La différence est qu’ils utilisent la circulation de l’eau plutôt que de l’air pour fonctionner. Ce type de panneau, permet de produire de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire.

Les avantages du panneau solaire hybride

     Économiser de l’espace en combinant la production électrique et thermique sur une même surface : l’avantage des capteurs mixtes par rapport à une installation photovoltaïque classique d’une part et des panneaux solaires thermiques d’autre part est le gain de place et l’homogénéité esthétique des capteurs.

     Augmenter la production photovoltaïques en abaissant la température des cellules : le rendement des capteurs photovoltaïques baisse à mesure que la température augmente. La baisse de rendement est estimée à 0,5 % par degré supplémentaire. Or, une partie du rayonnement solaire n’est pas convertie en électricité et se dissipe sous forme de chaleur, augmentant la température de la cellule par rapport à la température ambiante.