installation de panneaux photovoltaïques sur toit
installation de panneaux photovoltaïques sur toit
  1. 1. Panneaux solaires photovoltaïques
  2. 2. Panneaux solaires thermiques
  3. 3. Panneaux solaires hybrides
  4. 4. Thermiques, photovoltaïques ou hybrides ? Quels panneaux solaires choisir pour votre maison ?
  5. 5. Financement, installation et entretien des panneaux solaires
  6. 6. Ce qu'il faut retenir

Différents types de panneaux solaires sont disponibles sur le marché : des panneaux photovoltaïques, des panneaux thermiques et des panneaux hybrides. Chaque type de panneaux a son principe de fonctionnement bien à part, ses caractéristiques techniques, ainsi que ses avantages et inconvénients. Dans cet article, nous vous aiderons à mieux comprendre leurs particularités et à choisir celui qui correspond le mieux à vos attentes et vos besoins énergétiques.

Panneaux solaires photovoltaïques monocristallin

Panneaux solaires photovoltaïques

Comment fonctionne le panneau solaire photovoltaïque ?

Les panneaux solaires photovoltaïques récupèrent l'énergie du rayonnement solaire pour la convertir en électricité. Mais comment le font-ils ? En fait, ces panneaux solaires sont composés de cellules photovoltaïques constituées d'un matériau semi-conducteur, la plupart du temps du silicium.

Sous l'effet des photons de la lumière du soleil, ce matériau libère des électrons en mouvement. Au départ désordonné, ce mouvement est ensuite canalisé et se transforme en courant électrique continu.

Toutefois, pour pouvoir utiliser l'électricité ainsi produite, il faut transformer le courant continu en courant alternatif identique à celui du réseau de distribution parce que c'est ce type de courant qui est adapté pour nos usages domestiques (chauffage, éclairage, cuisson, etc). Pour cela, le système photovoltaïque comporte un autre élément indispensable appelé onduleur. L'onduleur solaire garantit que le courant produit réponde aux normes fixées par le gestionnaire du réseau (fréquence, voltage) et assure la sécurité du système.

L'électricité produite grâce aux panneaux photovoltaïques peut être consommée directement dans votre maison (autoconsommation) ou être réinjectée dans le réseau de distribution (revente).

Les différents types de panneaux photovoltaïques

En fonction du matériau semi-conducteur utilisé, on distingue différents types de cellules photovoltaïques, notamment des cellules en silicium monocristallin, en silicium polycristallin et en silicium amorphe.

Les panneaux solaires monocristallins sont composés de cellules issues d'un seul cristal de silicium. Sa structure est parfaitement homogène ce qui confère à ces panneaux leur couleur idéalement noire. Ils sont plus esthétiques et leur rendement est meilleur. En revanche, ils sont plus chers à l'achat.

Les panneaux solaires polycristallins ont des cellules composées de plusieurs cristaux de silicium de différentes tailles, ce qui leur donne un aspect «patchwork». Moins performants et esthétiques, ces panneaux sont toutefois plus faciles à fabriquer et vous reviendront moins chers. Ils sont souvent utilisés dans les installations industrielles ou agricoles.

Les panneaux en silicium amorphe se distinguent par leur couleur gris foncé. Pour la fabrication de cette gamme de panneaux solaires, on utilise la technologie «à couche mince». Ils ont donc une épaisseur réduite ce qui leur confère une certaine souplesse, mais en même temps réduit considérablement le rendement. Leur utilisation est limitée à des cas spécifiques : quand le besoin en électricité n'est pas important, sur des toitures courbes ou dans des conditions extrêmes.

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Panneaux solaires thermiques sur toit

Panneaux solaires thermiques

Le principe de fonctionnement du système solaire thermique

Contrairement aux panneaux photovoltaïques, les panneaux solaires thermiques ne produisent pas d'électricité, mais utilisent les rayons du soleil afin de produire de la chaleur. Pour cela, la surface des panneaux capte l'énergie solaire et transmet ses calories au fluide caloporteur. Le fluide ainsi réchauffé est envoyé vers le réservoir de stockage où il transfère la chaleur à l'eau sanitaire.

Compte tenu de leur principe de fonctionnement, les panneaux solaires thermiques sont le plus souvent utilisés dans le cadre d'un système de production d'eau chaude sanitaire, généralement en appoint d'un système traditionnel (chaudière, cumulus électrique). On parle dans ce cas de chauffe-eau solaire individuel ou CESI.

Les panneaux solaires thermiques peuvent aussi avoir une autre application et produire également de l'eau chaude pour les appareils de chauffage central (radiateurs à eau, plancher chauffant hydraulique). C'est un système solaire combiné (SSC). Il est plus rare que les chauffe-eaux solaires, car il demande un investissement important et nécessite de toute façon l'installation d'une solution de chauffage d'appoint (pompe à chaleur air-eau, chaudière bois).

Différents types de capteurs thermiques

On distingue trois types de capteurs solaires thermiques : les capteurs plans vitrés, les capteurs non-vitrés et les capteurs à tubes sous vide.

Les capteurs plans vitrés sont les plus répandus. Pourvus d'une vitre qui crée un effet de serre au-dessus de la plaque absorbante, ils sont particulièrement efficaces et robustes. Ces capteurs sont également isolés, ce qui limite les pertes thermiques et les protège contre les intempéries.

Les capteurs non-vitrés sont les capteurs les plus simples. Ils sont composés d'un absorbeur revêtu d'une peinture sombre dans lequel circule le fluide caloporteur. Non isolés et très dépendants des températures extérieures, ces capteurs ont un rendement plutôt médiocre. Ils peuvent être utilisés pour chauffer l'eau d'une piscine ou dans les pays chauds où il n'y a pas trop de risques de gel en hiver.

Les capteurs à tubes peuvent, au contraire, continuer à produire de la chaleur même quand il fait froid grâce au vide d'air qui fait office d'isolant. Les plus performants de tous les capteurs thermiques, ils sont aussi les plus onéreux. Ils sont un bon choix si vous avez besoin de beaucoup d'eau chaude sanitaire ou si vous souhaitez installer un système solaire combiné.

Cellules d'un panneau solaires hybride

Panneaux solaires hybrides

Quelle est la différence entre un panneau solaire thermique, photovoltaïque et hybride ?

Les panneaux solaires hybrides sont une combinaison des technologies photovoltaïque et thermique et permettent ainsi de maximiser la production d'énergie. Ils sont composés de capteurs thermiques à haut rendement sur lesquels sont posées des cellules photovoltaïques. Les cellules photovoltaïques produisent de l'électricité sous l'effet de la lumière du soleil, tandis que les capteurs thermiques récupèrent la chaleur et la transmettent à un ballon de stockage à l'aide d'un fluide caloporteur.

Il existe également des panneaux solaires hybrides à air ou aérovoltaïques. La technologie aérovoltaïque permet de récupérer l'air chaud dégagé par les modules photovoltaïques et ensuite l'utiliser pour chauffer ou climatiser la maison, toujours via un système de climatisation.

Les avantages des panneaux hybrides

Les panneaux solaires hybrides ont beaucoup d'avantages. 2 en 1, ils permettent une meilleure utilisation de l'espace et une meilleure performance. Ils peuvent même produire davantage d'électricité que les panneaux photovoltaïques classiques grâce au refroidissement assuré par la récupération de la chaleur.

En revanche, le prix d'achat d'un tel système est supérieur au prix des panneaux solaires classiques. Son installation et sa maintenance sont aussi plus complexes et nécessitent l'intervention d'un professionnel hautement qualifié. En outre, votre maison doit être bien isolée pour que le système de chauffage soit efficace et une solution d'appoint est presque toujours nécessaire. En ce qui concerne l'aérovoltaïque, on considère même qu'elle est surtout utile en intersaison, tandis qu'en hiver, quand le soleil se fait plus rare et les besoins plus importants, son pouvoir est limité.

choix et installation panneaux solaires sur toit

Thermiques, photovoltaïques ou hybrides ? Quels panneaux solaires choisir pour votre maison ?

Besoins énergétiques

Le choix entre le solaire thermique, photovoltaïque et hybride dépend de nombreux facteurs. Premièrement, il faut prendre en compte les attentes et les besoins énergétiques du consommateur. Si celui-ci souhaite surtout produire de l'eau chaude sanitaire pour sa douche et son évier, il devrait se tourner vers le solaire thermique. S'il veut réduire sa facture d'électricité, il peut installer des panneaux photovoltaïques. Enfin, s'il est l'heureux propriétaire d'une maison basse consommation ou d'une maison passive, il peut envisager l'installation des panneaux hybrides et faire de l'autoconsommation partielle ou totale. L'autoconsommation partielle est d'ailleurs préférable car elle génère un revenu supplémentaire et permet de rentabiliser plus vite l'investissement.

Coût

Choisir les panneaux solaires, c'est investir dans un projet qui portera ses fruits sur le long terme. Toutefois, le montant d'investissement initial est important, c'est pourquoi le budget reste l’un des critères de choix les plus décisifs.

Pour choisir vos panneaux, tenez compte du prix de l'installation, du coût de la pose et des frais associés, mais n'oubliez pas de déduire le montant des aides financières de l'Etat auxquelles vous pouvez prétendre.

Durée de vie des panneaux

La durée de vie d'un panneau solaire peut atteindre 40 ans. Mais cela ne signifie pas qu'il conserve les mêmes performances pendant toute cette période. En règle générale, l'usure normale du produit fait baisser son efficacité au bout d'un certain temps.

Notez que les panneaux photovoltaïques ont souvent une durée de vie supérieure à celle des panneaux solaires thermiques ou hybrides. Toutefois, certains composants d'un système photovoltaïque (comme par exemple l'onduleur) devront être changés assez rapidement.

Autres critères de choix

Parmi les facteurs clés à prendre en compte lors du choix des panneaux solaires, on peut aussi citer l'espace disponible sur votre toit, le climat de votre région qui permettra de choisir la bonne puissance des panneaux (exprimée en Watt-crête, la puissance permet de mesurer la capacité de production d’un panneau solaire dans des conditions d’ensoleillement optimales) ou la potentielle évolutivité du système.

Entretien panneaux solaires par un professionnel

Financement, installation et entretien des panneaux solaires

Quel que soit le type des panneaux solaires que vous ayez choisi pour votre maison, la qualité de l'installation et de l'entretien joue un rôle crucial pour garantir les meilleures performances et une bonne durée de vie à votre équipement.

Tout d'abord, vous devez veiller au bon dimensionnement de votre système. Comme vous le savez déjà probablement, en France, un rendement optimal est possible avec une orientation sud et une inclinaison de toiture de 30°, sans aucune zone d'ombre sur les panneaux. Si vous ne bénéficiez pas de ces conditions idéales, vous devez maximiser l'efficacité de vos panneaux en analysant bien les caractéristiques de votre logement, vos besoins énergétiques et vos habitudes de consommation. D'ailleurs, n'oubliez pas non plus qu'il faut bien dimensionner non seulement les panneaux, mais aussi les moyens de stockage (ballon tampon, batterie) et l'onduleur, dans le cadre d'une installation photovoltaïque. Pour tout cela, il faut faire appel à un professionnel.

En passant par une entreprise spécialisée certifiée RGE, vous pourrez d'ailleurs aussi optimiser vos dépenses et aurez le droit de prétendre aux aides mises en place par l'Etat afin de favoriser le recours aux énergies renouvelables. Il s'agit notamment de MaPrimeRénov', de la TVA à taux réduit et des aides locales.

Pour tous les types de panneaux solaires, la maintenance et l’entretien régulier sont un gage de longévité et de bon rendement. Pensez à débarrasser systématiquement la surface de vos panneaux de toutes les saletés et poussières qui peuvent empêcher le captage des calories et des rayons de lumière, mais aussi à vérifier le bon état de tous les autres composants (câbles, fixations, etc). S'il s'agit d'un système photovoltaïque, prêtez une attention tout particulière à l'onduleur, qui est de loin sa pièce la plus fragile, et si vous avez opté pour une installation solaire thermique, surveillez l'apparition des fuites au niveau des tuyaux contenant du fluide caloporteur. Quant à la maintenance, il vaut mieux la confier, tout comme l'installation de votre système, à un professionnel qualifié.

Panneaux solaires, ce qu'il faut retenir

Ce qu'il faut retenir

  • Les panneaux photovoltaïques utilisent l'énergie solaire pour produire de l'électricité, les panneaux solaires thermiques servent à produire de l'eau chaude sanitaire et à assurer le chauffage, tandis que les panneaux solaires hybrides combinent les deux technologies.
  • Pour bien choisir le type de panneaux solaires pour votre habitation, il faut prendre en compte plusieurs facteurs, comme vos besoins énergétiques, votre budget, l'espace disponible, etc.
  • La qualité d'installation et d'entretien sont un gage de bon rendement et de longévité de votre système solaire.

Quelle que soit la technologie utilisée, les panneaux solaires utilisent l'énergie renouvelable et gratuite du soleil et la transforment soit en électricité, soit en chaleur. En choisissant le type de panneau solaire adapté à vos besoins, vous maximisez le rendement de votre installation et faites d'importantes économies. N'oubliez pas non plus que le recours aux énergies renouvelables contribue à un avenir plus durable, et n'hésitez pas à partager cet article pour faire découvrir à votre entourage les différents moyens d'utiliser l'énergie du soleil.

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