Les différents types de panneaux solaires : photovoltaïque, thermique, hybride, aéro-voltaïque.
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En bref
- Comprendre les types de panneaux solaires : photovoltaïques (électricité), thermiques (chaleur), et hybrides (électricité et chaleur).
- Choisir la technologie adaptée : monocristalline (efficace) ou polycristalline (économique) pour les photovoltaïques, fluide caloporteur pour les thermiques.
- Réduire ses factures énergétiques grâce à l’autoconsommation, particulièrement rentable dans les régions ensoleillées.
- Opter pour des panneaux hybrides hydrauliques (électricité + eau chaude) ou aérovoltaïques (électricité + chauffage par ventilation).
- Profiter des aides disponibles : crédit d’impôt, primes énergie, et TVA réduite pour faciliter l’installation.
Si vous souhaitez consommer de l’électricité de façon plus responsable, l’installation de panneaux solaires à votre domicile constitue une solution intéressante. Alors qu’il est d’usage de parler des panneaux solaires de façon générique, sachez qu’il en existe plusieurs types ! Chacun d’eux possède des caractéristiques spécifiques et remplit un ou plusieurs objectifs concrets : production d’électricité, de chaleur, ou des deux simultanément.
Panneau solaire photovoltaïque : fonctionnement pour produire de l'électricité
Le panneau solaire photovoltaïque s’adresse aux foyers qui souhaitent produire leur propre électricité et gagner en autonomie au niveau de leur consommation d’électricité globale. Le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque est relativement simple : grâce à ses cellules photovoltaïques, ce panneau convertit les photons des rayons du soleil en électricité.
Par la suite, l’onduleur auquel est connecté le panneau solaire permet de transformer le courant continu en courant alternatif, et dès lors de le rendre compatible avec l’installation électrique de l’habitation. Il existe deux types de panneaux : monocristallins ou polycristallins. La seule différence est sur le rendement énergétique de ceux-ci.
Panneau solaire thermique : pour la production de chaleur
Le panneau solaire thermique permet de transformer l’énergie transmise par le soleil en énergie calorifique. Cette dernière est utile pour chauffer l’eau sanitaire et alimenter le système de chauffage de l’habitation. Les panneaux solaires thermiques fonctionnent à l’aide d’un fluide caloporteur. Les rayons du soleil sont captés et utilisés pour réchauffer le fluide.
Pour fonctionner, il faut disposer d’un chauffe-eau solaire. Le fluide chaud passe alors dans ce chauffe-eau solaire. Il y traverse un serpentin et diffuse toute sa chaleur à l’eau sanitaire avant de remonter vers le panneau solaire.
Pour que les panneaux solaires thermiques contribuent au fonctionnement du circuit de chauffage de la maison, il est nécessaire d’opter pour un système solaire combiné. Le ballon d’eau chaude est alors également relié au circuit de chauffage et alimente les radiateurs à eau ou le plancher chauffant.
Attention : le fluide caloporteur présent à l’intérieur des panneaux résiste au gel mais est sensible aux fortes chaleurs. Pour éviter des opérations de maintenance trop fréquentes, il est conseillé d’opter pour des panneaux solaires thermiques dotés d’un système anti-chauffe.
Quelle puissance est nécessaire pour un module de panneaux solaires photovoltaïques ?
La puissance d’un panneau solaire s’exprime en watts-crête (Wc) ou kilowatts-crête (kWc). Selon l’ADEME, un panneau photovoltaïque occupe une surface d’environ 1,5 m² et sa puissance moyenne est de 280W. En installant un module de 4 panneaux solaires, vous obtiendrez une puissance d’environ 1 kW à 1,2 kW.
À quoi correspond 1 kWc ?
1kWc correspond théoriquement à 1000 kWh par an, sous condition d’ensoleillement optimal.
D’après l’association BDPV, et selon l’ensoleillement de votre région et l’exposition du module, cette puissance permettra une autoconsommation d’électricité comprise entre 850 kWh et 1200 kWh par an.
Cet ordre de grandeur est à comparer avec la consommation d’électricité annuelle d’une maison de 100 m² qui est d’environ 15000 kWh par an. La pose de panneaux solaires photovoltaïques est intéressante au regard des économies induites sur la facture d’électricité. Elle doit être appréhendée relativement à l’ensoleillement de votre région et de la place dont vous disposez pour faire installer des panneaux solaires.
Panneau solaire hybride hydraulique : pour la production d’électricité et d’eau chaude
Le panneau solaire hybride est un matériel 2 en 1 qui cumule les fonctions des panneaux photovoltaïques et thermiques. Il vous permet de produire votre propre électricité et d’alimenter en chaleur votre logement. Le panneau solaire hybride hydraulique est pour cela doté de deux faces :
- la face avant possède des cellules photovoltaïques qui vont transformer les photons en électricité
- la face arrière est dotée d’un circuit hydraulique dans lequel circule le fluide caloporteur
Panneau solaire hybride aéro-voltaïque : pour la production d’électricité et d’air chaud
Le panneau solaire aérovoltaïque reprend un système hybride mais ses finalités sont différentes. Il permet de produire de l’électricité et de récupérer l’énergie thermique pour chauffer l’habitation au moyen d’une ventilation. Sa conception est analogue au panneau solaire hybride hydraulique :
- la face du panneau exposé au soleil transforme les photons en électricité ;
- la face arrière récupère l’énergie calorifique afin de chauffer l’habitation.
L’intérêt est donc bien réel en termes d’autoconsommation : grâce au panneau aérovoltaïque, vous pouvez produire sensiblement plus d’électricité qu’avec un panneau photovoltaïque (moins de déperdition liée à la surchauffe) tout en chauffant votre logement grâce au système de ventilation. Vous pouvez également produire votre eau chaude avec une installation aérovoltaïque. L’air chaud produit par le panneau est en effet compatible avec l’utilisation d’un chauffe-eau thermodynamique.
Attention : le système de ventilation relié aux panneaux aérovoltaïques ne permet pas de remplacer une VMC, simplement car il se coupe quand les panneaux deviennent trop froids.
Focus sur les différents types de panneaux : traditionnels, en kit ou portable
Enfin, au-delà de l’aspect technologique, la différence entre les panneaux peut se faire sur leur usage :
- La pose de panneaux solaires traditionnels correspond à ce que l’on retrouve le plus souvent sur les toitures. Le dispositif permet d’obtenir des aides de l’état, des subventions et de revendre son électricité à EDF. L’installation doit être faite par un professionnel.
- Un kit de panneaux solaires ne nécessite presque aucune démarche et leur installation est très simple pour le particulier. En revanche la puissance de l’installation est généralement limitée et ils n’ouvrent aucun droits aux aides, subventions ou rachat du surplus de production.
- Les panneaux solaires portables sont des petits dispositifs solaires qui permettent de profiter d’électricité pour alimenter de petits appareils en camping par exemple.
Les questions fréquemment posées sur les différents types de panneaux solaires
Est-ce rentable d'installer des panneaux solaires ?
La rentabilité des panneaux solaires est particulièrement assurée, sur du long terme, dans des régions ensoleillées avec des coûts d’électricité élevés. Même si l’installation initiale est coûteuse, les panneaux solaires réduisent les factures sur le long terme. Pour calculer la rentabilité d’une installation de panneaux solaires, rapprochez-vous d’un professionnel.
Quels sont les avantages et inconvénients des panneaux photovoltaïques ?
Les avantages des panneaux photovoltaïques sont qu’ils sont une source d’énergie renouvelable, produisent de l’électricité sans émissions de gaz à effet de serre, peuvent réduire les factures d’électricité à long terme et peuvent être utilisés dans des endroits isolés. Les inconvénients sont qu’ils peuvent être coûteux à l’installation, nécessitent de l’espace, peuvent être affectés par les conditions météorologiques et ont une durée de vie limitée.
Quels sont les trois types de panneaux photovoltaïques ?
- Les panneaux monocristallins sont fabriqués à partir de cellules en silicium pur et sont les plus efficaces, mais aussi les plus coûteux.
- Les panneaux polycristallins sont fabriqués à partir de silicium fondu et sont moins chers, mais moins efficaces.
- Les panneaux à couche mince sont fabriqués à partir de matériaux comme le silicium amorphe ou le tellurure de cadmium et sont les moins chers, mais aussi les moins efficaces.
Panneau solaire thermique ou photovoltaïque ?
Les panneaux solaires thermiques convertissent la chaleur du soleil en énergie thermique pour chauffer l’eau ou l’air. Les panneaux photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité. Le choix entre les deux dépend des besoins spécifiques, tels que la production d’eau chaude ou d’électricité, et des conditions climatiques de l’emplacement.
Quelle est la durée de vie d'un panneau photovoltaïque ?
La durée de vie d’un panneau photovoltaïque dépend de plusieurs facteurs tels que la qualité des matériaux, l’entretien et les conditions environnementales. En général, la plupart des fabricants offrent une garantie de 25 ans pour leurs panneaux solaires, mais ils peuvent durer jusqu’à 30 ans ou plus avec un entretien approprié.
Quels sont les aides pour l'installation d'un panneau photovoltaïque ?
L’État français propose plusieurs aides pour l’installation de panneaux photovoltaïques, telles que le crédit d’impôt pour la transition énergétique (CITE), les subventions de l’Agence nationale de l’habitat (ANAH), le taux réduit de TVA à 5,5%, et les primes énergie. Il existe également des programmes d’accompagnement et de conseil pour aider les particuliers à installer des panneaux solaires.