Les panneaux solaires sont destinés à récupérer l’énergie du rayonnement solaire pour la transformer en chaleur ou en électricité.
Il existe différents types de panneaux : les panneaux dits thermiques qui servent, par exemple, à faire chauffer de l’eau ; les panneaux photovoltaïques ,partiellement composées de matériaux semi-conducteurs, qui produisent de l’électricité et les panneaux aérovoltaïques.
À noter, le rendement des panneaux photovoltaïques dépend fortement des matériaux employés dans leur construction (plus de 25 % pour le silicium monocristallin, contre 7 % pour les cellules faites de boîtes quantiques).
Le Panneau solaire photovoltaïque
Les panneaux solaires (photovoltaïque dans le cas présent) sont des systèmes capables de capter l’énergie provenant des rayons du soleil pour les convertir en électricité.
L’énergie solaire est captée par le biais de modules (de grands rectangles) recouverts de cellules de silicium, un matériau semi-conducteur. le processus de la captation de la lumière jusqu’à la création d’énergie se déroule en 4 temps :
Premièrement, les photons (la lumière du soleil) frappent les cellules.
Dans un second temps, ils transmettent leur énergie aux électrons contenus dans les panneaux.
Puis les électrons se déplacent et produisent un courant électrique continu.
Et pour finir, l’onduleur transforme ensuite le courant continu en courant alternatif et le rend ainsi exploitable sur le réseau électrique ou dans un bâtiment. L’électricité peut au choix alimenter les appareils électriques de la maison, être vendue à un distributeur d’électricité ou bien être stockée dans une batterie en vue d’une utilisation ultérieure dans la maison (par exemple la nuit, lorsqu’il n’y a plus de soleil).
Le Panneau solaire thermique
Un panneau solaire non photovoltaïque est une installation solaire thermique. Pour capter l’énergie émise par la lumière du soleil, ce panneau se compose de tuyaux remplis d’eau ou de liquide caloporteur. Les tuyaux exposés au soleil captent la chaleur, qui se transfère au liquide. Celui-ci circule jusqu’à un circuit thermique (ballon d’eau chaude sanitaire ou chaudière).
Ce type de panneau solaire ne crée pas d’électricité, mais de la chaleur. La caractéristique d’un panneau solaire thermique est le rendement élevé (30 à 40 %)
Le Panneau solaire aérovoltaïque
Le panneau solaire aérovoltaïque mélange le fonctionnement photovoltaïque et le fonctionnement thermique. Le panneau solaire aérovoltaïque produit de l’électricité et de la chaleur.
Alors que les panneaux solaires thermiques chauffent l’eau sanitaire ou l’eau de chauffage, le panneau aérovoltaïque produit de l’air chaud. Il dispose d’un module de soufflerie sous la surface du panneau.
Ce système récupère la chaleur dégagée par la face arrière des cellules photovoltaïques. La caractéristique d’un panneau solaire aérovoltaïque est de refroidir la température de la cellule photovoltaïque.
C’est un gain d’énergie, le rendement des panneaux photovoltaïques baissant de 0,5 % par degré supérieur à 25°C.
Quelles sont les principales caractéristiques à prendre en compte ?
Globalement, ce qui va être le plus important à prendre en compte est sa capacité de production d’énergie.
Cela se mesure en puissance de production d’énergie électrique. La puissance de production d’un panneau solaire photovoltaïque s’exprime en kilowatt-crête (kWc). Ensoleillement, orientation et inclinaison des panneaux solaires photovoltaïques jouent un rôle important pour maximiser son utilisation.
Ensoleillement
L’ensoleillement est le facteur incontournable qui permet de savoir si cette solution peut être viable pour un domicile. Cet indicateur peut donner un aperçu de la capacité d’énergie que pourra produire le panneau.
Par exemple en France l’ensoleillement moyen est de 1100 kWh/kWc. Il est donc très important d’étudier l’ensoleillement de la zone ou ce trouve votre maison pour opter vers cette option.
Orientation
L’orientation est un point à ne pas négliger car c’est ce facteur la qui va optimiser votre récupération d’énergie effectué par le panneau solaire.
L’orientation doit être étudiée en fonction de l’axe du soleil et de la position de votre domicile pour trouver l’axe la plage la plus optimisée.
Inclinaison
L’inclinaison est également importante à prendre en compte car ce choix permet aussi d’optimiser l’utilisation du panneau solaire, si l’inclinaison est optimisée par rapport à la position de soleil cela améliorera fortement le rendement et la conversion des rayons du soleil en énergie.
Le plus souvent, on conseille d’incliner le panneau solaire à 30° pour un logement standard.
La durée de vie
Le dernier point important à prendre en compte avant de se lancer dans l’installation de panneaux solaires est sa durée de vie. La durée de vie des panneaux solaires qui fait consensus se situe aux alentours de 30 années.
Tout au long de cette durée, le potentiel de l’installation solaire à créer de l’électricité diminue de 100 à 80 %. La caractéristique d’un panneau solaire la plus fiable est cette longévité.
Les études prouvent qu’au-delà de 40 ans, la capacité maximale à fournir de l’énergie électrique des panneaux solaires diminue. Ce qui veut dire qu’il faudra prévoir forcément de les remplacer au bout d’un certain temps.
Explication rapide des différents modes d’utilisation possible
Après la pose des panneaux, on peut presque dire que le travail se fait tout seul. Le panneau récupère l’énergie et la redistribue au besoin de la maison en fonction de votre consommation. Cependant il existe des applications qui permettent de gérer les panneaux solaires. En voici quelques utilisations intéressantes :
- il est possible d’analyser les performances des panneaux solaires
- contrôler le bon fonctionnement des panneaux
- obtenir des données en temps réel sur la captation du panneau
- analyser également sa consommation quotidienne
En somme toute l’énergie récupérée grâce au panneaux solaire vous permettra de faire fonctionner tous vos appareils de votre maison aillant besoin d’électricité (machine a laver, lave vaisselle, télé connecté…)
L’objet en format connecté est-il vraiment utile ?
La réponse est simple et évidente : OUI.
Aujourd’hui il est compliqué d’accéder au panneau de vérifier si tout fonctionne correctement etc. Le fait de pouvoir mettre ses panneaux solaires en relation avec son smartphone est indispensable.
Il faut toujours pouvoir avoir un œil sur sa consommation, vérifier que tout fonctionne et donc pouvoir détecter à distance le moindre problème, comparer et analyser ses données pour être le plus optimal dans son utilisation.
Et la valeur de l'objet sur le marché ?
Le panneaux solaire classique est déjà bien répandu dans toute la France, il a connu un pic de croissance avec 88 463 posent en 2010.
En 2019 ces chiffres sont moins élevés mais il possède toujours une bonne part de marché dans le domaine des solutions d’énergie renouvelable (18’480 posent). En ce qui concerne le prix global pour pouvoir bénéficier de ce type d’équipement et bien il faut savoir qu’il varie énormément en fonction du projet.
Dans l’absolu, vous pouvez trouver des kits de 2,4 kWc à installer vous-même pour 4 500 €, et des installations de 9 kWc posées par un professionnel RGE à 17 500 €.
La taille du logement, son besoin en énergie, le fait de rendre votre maison complètement indépendante ou juste installer un moyen énergétique de compensation, toutes ces variables vont concrètement définir le prix de votre installation.