Les demandes en installation de panneaux solaires dans le monde ne cessent de s’accroître. Pour cette année, selon les dernières estimations, les nouvelles installations pourront atteindre plus de 350 GW. Dispositifs permettant la conversion de l’énergie solaire en électricité ou en chaleur, les panneaux solaires existent en trois types bien distincts. Notamment, les panneaux solaires photovoltaïques, les thermiques et ceux qui sont hybrides. Découvrez dans cet article leurs principaux fonctionnements et technologies.
Les panneaux solaires photovoltaïques
Les panneaux solaires photovoltaïques produisent de l’électricité par le biais de l’effet photoélectrique. Ils utilisent obligatoirement la lumière et la transforment en électricité.
Utilisation
Les capteurs solaires photovoltaïques sont utilisés dans les bâtiments ayant une très haute performance énergétique. Pour que le courant électrique produit par ce type de panneau solaire soit compatible avec le réseau électrique de la maison, il doit être converti en courant alternatif. Il convient d’utiliser un onduleur pour le convertir.
Composition
Les panneaux solaires photovoltaïques sont en général composés de :
- Cellules photovoltaïques
- Verre trempé
- Cadre en aluminium
- Film en polyester
- Système de montage
Technologie
Les panneaux solaires photovoltaïques utilisent des cellules de silicium monocristallin ou polycristallin, amorphe ou hybride. Ces cellules libèrent des électrons qui se déplacent dans un circuit fermé afin de créer un courant électrique.
Fonctionnement
Pour produire de l’électricité, les capteurs solaires photovoltaïques utilisent les différentes cellules qui les composent. Le silicium absorbe la lumière du soleil et la transmet aux électrons contenus dans les cellules.
Avantages
Les capteurs solaires photovoltaïques présentent de nombreux avantages :
- Consommation d’énergie éco responsable et réduction d’empreinte carbone : en plus de réduire votre consommation en énergie, vous apportez également votre contribution à la protection de l’environnement. Ils sont en général recyclables.
- Autonomie, autoconsommation et revente d’électricité : vous serez autonomes et libres face à la hausse des prix de l’électricité. Vous pourrez tout aussi revendre le surplus d’électricité.
Inconvénients
Cette solution énergétique ne peut pas être utilisée de manière exclusive pour alimenter un foyer. En hiver ou durant le mauvais temps, sa capacité de production d’électricité est insuffisante.
Les panneaux solaires thermiques
Les panneaux solaires thermiques captent la chaleur émise par le soleil, la transmettent à un fluide caloporteur afin de produire de la chaleur. Ils réduisent la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre.
Utilisation
Les panneaux solaires thermiques sont généralement utilisés pour bénéficier de chauffage et d’eau chaude sanitaire.
Composition
En forme de surface, les capteurs solaires thermiques sont composés de :
- Face opaque en aluminium et en polymère
- Isolant thermique en laine de roche ou isolant thermique en laine de verre
- Face en verre trempé
- Capteurs solaires (à air, non vitrés, vitrés ou à tubes sous vide)
Technologie
Les panneaux solaires thermiques utilisent des tuyaux contenant de l’eau ou du fluide caloporteur pour produire de la chaleur.
Fonctionnement
Pour produire de la chaleur, les panneaux captent la chaleur émise par le soleil par le biais du capteur solaire. Avec la chaleur captée, le liquide est chauffé. Il rejoint ensuite le ballon de stockage afin de réchauffer l’eau chaude sanitaire de la maison.
Avantages
Ci-après les principaux avantages des panneaux thermiques :
- Source d’énergie gratuite et renouvelable : tant que le soleil est là, vous ne manquerez pas d’eau chaude. Les panneaux solaires thermiques sont renouvelables et peuvent couvrir jusqu’à 50% des besoins en eau chaude de votre maison.
- Entretien facile : cette solution énergétique est facile à entretenir.
Inconvénients
- Dépendant du taux d’ensoleillement : les panneaux solaires thermiques, certes, répondent aux besoins en eau chaude, mais pas durant toutes les saisons. En été, leur rendement est élevé, car le soleil est toujours au rendez-vous. Par contre, en hiver, avec des rayons solaires en baisse, la couverture en eau sanitaire est faible.
- Coût d’investissement élevé : pour mettre en place ce type de solution énergétique, il faut prévoir un budget assez élevé.
Les panneaux solaires hybrides
Comme son nom l’indique, les panneaux solaires hybrides sont la combinaison des technologies thermiques et photovoltaïques. Ils utilisent la chaleur du soleil et la lumière pour produire à la fois de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire. Il existe deux types de panneaux solaires hybrides :
- Les panneaux solaires hybrides aérovoltaïque produisent de l’air chaud et de l’électricité.
- Les panneaux solaires hybrides à eau produisent de l’eau chaude et de l’électricité.
Utilisation
Les panneaux solaires hybrides sont utilisés dans les maisons qui ont à la fois besoin d’électricité et de chauffage. Pour assurer le confort thermique toute l’année, ces panneaux peuvent être combinés avec une pompe à chaleur.
Composition
Cette solution écologique 2 en 1 est composée de :
- Capteurs mixtes (photovoltaïques et thermiques)
- Face avant à cellules photovoltaïques
- Face arrière à fluide caloporteur
Technologie
Les panneaux solaires hybrides combinent les cellules photovoltaïques et le système des panneaux thermiques.
Fonctionnement
Dotés de capteurs mixtes, les panneaux hybrides qui sont également appelés panneaux solaires mixtes captent à la fois la chaleur et les rayons solaires.
- Les panneaux solaires aérovoltaïques captent les rayons solaires et produisent de l’électricité.
- Les panneaux solaires hybrides à eau sont composés de glycol. Ce dernier prend en charge la chaleur captée afin de le transmettre à l’eau sanitaire.
Avantages
Les avantages des panneaux hybrides sont les suivants :
- Revente de surplus d’électricité : l’électricité non consommée peut être revendue.
- Gain de place : même avec deux capteurs, ces panneaux permettent l’optimisation de l’espace. Raison pour laquelle, ils peuvent aussi être appelés panneaux solaires 2 en 1.
Inconvénients
Comme toutes les autres solutions énergétiques, les panneaux hybrides présentent également quelques inconvénients.
- Nécessitent un budget assez élevé : ils plus sont chers qu’une installation classique.
- Restent un chauffage d’appoint : le chauffage de votre logement ne peut pas dépendre entièrement de cette source d’énergie.
Pour conclure, les panneaux solaires sont des dispositifs permettant la valorisation de l’énergie solaire. Ils sont très prisés actuellement grâce aux nombreux avantages qu’ils procurent, notamment, leur capacité à produire de l’électricité ou du chauffage. Mais leur principal atout réside dans le fait qu’ils contribuent à la préservation de l’environnement.
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