Actuellement, il existe différents types de panneaux solaires qui peuvent couvrir les besoins énergétiques des logements. En effet, ces équipements transforment le rayonnement solaire en électricité et en chaleur utilisables. Ils permettent ainsi de profiter d’une source d’énergie écologique et inépuisable, et de réaliser jusqu’à 50% d’économies sur les factures d’électricité. La seule question à se poser est de savoir quel type de panneaux choisir !
Les panneaux solaires sont des équipements qui convertissent l’énergie du soleil en électricité ou en chauffage.
Trois types de panneaux solaires sont à distinguer :
Les panneaux solaires photovoltaïques sont les plus répandus sur le marché. Ils transforment la lumière du soleil en électricité utilisable pour l’autoconsommation. La revente de surplus de production est possible selon la puissance de l’installation photovoltaïque et de ses besoins énergétiques.
Les panneaux photovoltaïques sont constitués de plusieurs modules, eux-mêmes fabriqués avec de nombreuses cellules photovoltaïques. Ils se déclinent en plusieurs technologies différentes.
Comme leur nom l’indique, les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins se composent de cellules fabriquées à partir d’un seul cristal de silicium. Ils sont reconnaissables à leur couleur noire caractéristique. C’est le type de panneau photovoltaïque le plus répandu.
Grâce à l’homogénéité de leurs cellules, les panneaux photovoltaïques monocristallins offrent un rendement élevé compris entre 18 et 24%. Ils sont adaptés aux régions à faible ensoleillement et aux toitures qui n’offrent pas suffisamment d’espace pour l’installation.
Les cellules des panneaux photovoltaïques polycristallins sont constituées de plusieurs cristaux de silicium. Le plus souvent, il s’agit de chutes de cristaux de silicium issues du processus de fabrication des panneaux monocristallins.
Les panneaux polycristallins offrent un rendement plus faible, qui varie entre 12 et 18%. Ils sont surtout recommandés aux régions à fort taux d’ensoleillement, et leur installation nécessite une surface plus large. Ce type de panneau photovoltaïque se distingue visuellement par sa couleur bleue.
Aussi appelés panneaux solaires amorphes, les panneaux photovoltaïques à couche mince ont la particularité d’être flexibles. Ils n’utilisent que 1% de la quantité de silicium nécessaire pour la fabrication des autres types de panneaux.
Grâce à cette caractéristique, ces types de panneaux photovoltaïques s’adaptent ainsi à toute forme de surface. Ils ont aussi un autre avantage, c’est de pouvoir produire de l’électricité même par temps nuageux. Néanmoins, leur durée de vie est limitée.
À noter :
Les panneaux solaires photovoltaïques ne produisent de l’électricité qu’en journée. Il est donc conseillé de synchroniser l’usage de vos équipements avec les heures de production. Cependant, comme il est impossible d’atteindre un taux d’autoconsommation de 100%, le surplus non consommé est injecté dans le réseau afin de le revendre.
L’autoconsommation avec revente du surplus vous permet de percevoir un revenu pendant 20 ans. En effet, le fournisseur d’électricité traditionnel vous rachète ce surplus photovoltaïque à un prix fixe pendant la durée du contrat.
Le fonctionnement d’un panneau photovoltaïque repose sur le principe de l’effet photovoltaïque découvert par le physicien français Edmond Becquerel. Lorsque les cellules photovoltaïques (ou photoélectriques) sont exposées à la lumière, elles produisent de l’électricité.
En effet, le silicium est un matériau semi-conducteur. Les électrons qui le composent se déplacent très rapidement quand ils sont frappés par les photons de la lumière solaire. Cela génère un courant électrique continu qui, à ce stade, ne peut pas encore être utilisé. Ce courant passe par un onduleur solaire afin de le transformer en courant alternatif utilisable par les appareils et les éclairages.
De par leur rendement élevé, les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins sont les meilleurs de leur catégorie. Bien qu’ils soient plus chers à l’achat, ils présentent l’avantage d’être plus durables, avec une longévité d’environ 40 ans. C’est pourquoi ils sont plébiscités par de nombreux ménages.
Bon à savoir : Cap Soleil Energie installe uniquement des panneaux solaires photovoltaïques monocristallins. C’est la garantie d’un rendement énergétique élevé et d’une bonne durabilité des équipements.
Les panneaux solaires thermiques servent à produire de la chaleur pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Ils captent la chaleur du rayonnement solaire avant de la transférer à un liquide caloporteur. La chaleur captée peut également chauffer directement de l’air ou de l’eau de chauffage circulant dans des tubes dédiés.
On distingue plusieurs catégories de panneaux solaires thermiques.
Les panneaux solaires thermiques à air utilisent la chaleur présente dans le rayonnement solaire pour produire de l’air chaud. Ils permettent de couvrir une partie des besoins de chauffage d’un ménage.
Ce type de panneau solaire thermique permet de chauffer l’eau du circuit de chauffage, ou de produire de l’eau chaude sanitaire. Ils peuvent être reliés à un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire.
Différents types de panneaux solaires sur le toit d’un parking
La chaleur du rayonnement solaire peut être captée de différentes manières.
Ainsi, il est possible de distinguer trois types de capteurs :
Ces capteurs possèdent une surface vitrée afin de créer un effet de serre. Ainsi, les tubes et le liquide caloporteur chauffent plus rapidement.
Ces panneaux thermiques intègrent des tubes de couleur sombre qui sont directement exposés au rayonnement solaire. Dépourvus de surface isolante, ils sont plus légers, mais ils présentent l’inconvénient de laisser la chaleur s’échapper rapidement.
Dans les capteurs à tubes, aussi appelés capteurs tubulaires, un vide d’air est créé afin d’assurer une meilleure isolation thermique. La chaleur accumulée est conservée à l’intérieur des panneaux, ce qui améliore le rendement.
Le panneau solaire thermique comporte des tubes à l’intérieur desquels circule un liquide caloporteur. Les tubes et la surface du panneau sont généralement de couleur sombre pour piéger la chaleur plus facilement. Le fonctionnement d’un panneau solaire thermique est simple et repose sur le principe du transfert thermique.
Plus précisément, le rayonnement solaire entre en contact avec les tubes, ce qui a pour effet de chauffer le liquide. Ce dernier monte en température avant d’être acheminé vers le ballon d’eau chaude ou le circuit de chauffage. Le liquide caloporteur porté à haute température transfère sa chaleur à l’eau au niveau de l’échangeur thermique.
Dans le cas d’un panneau solaire thermique à air, la chaleur captée sert à chauffer non pas un liquide caloporteur, mais l’air.
Ce type de panneau solaire 2 en 1 combine la production de chaleur et d’électricité. Ses faces avant et arrière sont utilisées pour capter le rayonnement solaire.
Deux principaux types de panneaux solaires hybrides existent.
Les panneaux aérovoltaïques comportent des modules photovoltaïques sur leur face avant, et des capteurs thermiques à l’arrière. Ils permettent de produire de l’électricité et de l’air chaud pour chauffer un logement.
Un panneau solaire hybride à eau combine un panneau photovoltaïque et un panneau thermique à eau. La face avant est constituée de modules photovoltaïques pour la production d’électricité. La face arrière comporte un capteur thermique à l’intérieur duquel se trouve un circuit de liquide caloporteur.
Ce type de panneau solaire hybride permet à la fois de produire de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire. Il peut aussi assurer le chauffage via le circuit de chauffage hydraulique. Ce dernier peut être raccordé à des radiateurs ou à un plancher chauffant.
Dans un panneau solaire hybride aérovoltaïque, les rayons solaires traversent les modules où ils sont transformés en électricité. Puis la chaleur est récupérée par les capteurs thermiques. Ceux-ci transfèrent la chaleur ainsi captée à l’air qui circule dans la partie « thermique » du panneau solaire. L’air chaud est ensuite dirigé vers l’intérieur du logement pour assurer le chauffage.
Le principe est le même pour les panneaux solaires hybrides à eau. Toutefois, au lieu de chauffer l’air, ils permettent de produire de l’eau chaude sanitaire ou pour le chauffage. Ainsi, la chaleur captée par le liquide caloporteur est transférée à l’eau du ballon, ou à l’eau du circuit de chauffage.
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