Le Panneau Solaire Photovoltaïque, Thermique ou Hybride
Par jonathan
Qu’est-ce qu’un panneau solaire ?
Les panneaux solaires photovoltaïques
Les panneaux solaires thermiques
Les panneaux solaires hybrides
Avantages des 3 solutions
Les aides de l’Etat pour l’installation de panneaux solaires
Qu’est-ce qu’un panneau solaire ?
Il s’agit d’un dispositif de production d’énergie renouvelable et d’une solution efficace face à l’augmentation du prix de l’énergie. Le panneau solaire utilise une énergie naturelle et infinie : les rayonnements du soleil.
Le panneau solaire exploite ces rayonnements solaires pour les convertir en énergie thermique ou électrique.
Il existe trois types de panneaux solaires qui possèdent des techniques différentes pour récupérer l’énergie solaire et répondent à des besoins différents:
> Le panneau solaire thermique transforme l’énergie solaire en chaleur pour produire de l’eau chaude sanitaire et dans certains cas alimenter le chauffage de votre maison. On parle aussi de chauffe-eau solaire.
> Le panneau photovoltaïque transforme la lumière du rayonnement solaire en électricité pour être autonome en électricité et parfois même de pouvoir la revendre.
> Il existe également des panneaux solaires hybrides qui combinent les deux technologies et produisent simultanément de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire.
Le panneau solaire est-il écologique ?
Installer un système de panneaux solaires est aussi un choix écologique.
L’énergie solaire est une énergie renouvelable, inépuisable et non polluante.
Le panneau solaire ne rejette pas de CO2 et présente l’avantage de très bien se recycler (entre 95 et 99%)
Enfin, la fabrication, le transport et le recyclage n’ont que peu d’impact sur l’environnement. Contrairement à certaines idées reçues, les panneaux ne contiennent pas de terres et métaux rares.
Le panneau solaire est-il économique ?
L’énergie solaire est gratuite et le chauffage à l’énergie solaire n’a besoin que de très peu d’électricité pour fonctionner.
Les économies sur la facture d’électricité sont conséquentes.
Choisir l’énergie solaire, c’est aussi se diriger vers une plus grande autonomie d’énergie et être moins dépendant de la hausse du prix de l’électricité.
Quelle est la durée de vie d’un panneau solaire ? Ils ont une très bonne durée de vie, leur efficacité ne baisse que de 20% au bout de 25 ans et restent utilisables et efficients beaucoup plus longtemps.
✅ jusqu’à 80 % d’économie sur votre facture d’électricité avec le photovoltaïque
✅ jusqu’à 90 % d’économie sur la production d’eau chaude sanitaire avec le thermique
✅ Jusqu’à 3 330 € d’aides et subventions
✅ Jusqu’à 70 % d’économie d’électricité
✅ Allez vers l’autoconsommation d’électricité
✅ Revendez le surplus d’électricité
✅ Chauffage et Eau Chaude Sanitaire
✅ Jusqu’à 80 % d’économie d’énergie
✅ De nombreuses aides et subventions
✅ Une solution écologique et durable
Panneaux solaires Photovoltaïques, Thermiques ou Hybrides : que choisir
Il existe parfois une confusion de sémantique entre les différents types de panneaux. Si vous souhaitez savoir par exemple la différence entre les panneaux photovoltaïques et les panneaux solaires :
Les panneaux solaires photovoltaïques
Les panneaux solaires photovoltaïques : Composition et fonctionnement
Les panneaux se composent de cellules photovoltaïques, un composant électronique composé de matériaux semi-conducteurs qui produisent de l’électricité à partir du rayonnement solaire.
Les cellules photovoltaïques captent donc les rayonnements du soleil pour les transformer en courant continu, qui sera ensuite transformé en courant alternatif par un onduleur (dispositif permettant de générer des courants alternatifs à partir d’une source d’énergie électrique continue).
Le matériel principal et le plus efficace est le silicium, un élément minéral constituant 28% de la croute terrestre. Le panneau solaire peut être fixe ou mobile, ce dernier permet de suivre le rayonnement du soleil.
Les panneaux solaires photovoltaïques : Installation
Il existe deux techniques de pose :
➡ L’intégration au bâtiment : Les panneaux remplacent directement une partie des tuiles de votre toiture. C’est le système le plus simple, le plus rapide et le moins cher. Mais les panneaux seront plus visibles.
➡ L’intégration en surimposition : Les panneaux sont placés parallèlement à la pente du toit. L’installation doit ensuite être raccordée au réseau électrique. Ce mode d’installation plus compliqué et plus onéreux est cependant plus discret.
➡ L’intégration au sol : en cas d’impossibilité d’installation sur le toit il est possible de l’installer au sol. Cependant cette technique ne permet pas d’obtenir la plupart des aides financières.
Vous pouvez ensuite choisir entre 2 types de panneaux :
➡ Les panneaux monocristallins sont composés d’un cristal de silicium unique, ils sont plus chers mais plus performants. (couleur noir)
➡ Les panneaux polycristallins sont composés de plusieurs cristaux de silicium , ils sont mois chers mais offre un rendement inférieur. (couleur bleuté)
Votre choix dépendra de votre budget, de votre situation géographique et de la surface disponible sur votre toiture
Quelle est la dimension d’un panneau solaire ? Par exemple si vous avez une maison de 100m2 au tout électrique , une installation de 3 kW est préconisée, ce qui représente 8 panneaux, pour une surface totale de 16 m².
Les panneaux solaires photovoltaïques : Utilisation
les panneaux photovoltaïques servent à produire de l’électricité pour être utilisée directement ou être stockée grâce à un système de batteries et de pouvoir bénéficier de l’électricité dans les périodes de la journée ou de l’année où l’ensoleillement n’est pas suffisant.
Si vous possédez des chauffages électriques vous pouvez donc les alimenter avec un panneau photovoltaïque.
Vous pouvez choisir de consommer votre propre électricité ou de la revendre :
➡ Avec l’autoconsommation, vous utilisez la totalité de la production électrique de vos panneaux pour la consommation de votre foyer (voiture électrique, chauffage électrique, appareils électroménagers, lumière…).
Vous allez faire des économies conséquentes sur votre facture d’électricité mais vous ne pourrez pas vendre le surplus éventuel d’électricité produite.
➡Avec la revente totale, vous allez revendre la totalité de l’électricité produite, pour votre consommation personnelle vous devrez alors vous fournir sur le réseau EDF ou ses concurrents . L’électricité produite sera alors réinjectée dans le réseau de distribution d’électricité.
➡Mais vous pouvez également choisir l’option hybride, ou autoconsommation partielle, c’est-à-dire consommer l’électricité que vous produisez et revendre le surplus produit. C’est l’option qui est généralement conseillée.
Info : Vous pouvez aussi produire de l’eau chaude sanitaire avec des panneaux photovoltaïques qui alimentent un ballon d’eau chaude thermodynamique ou votre ballon électrique
Les panneaux solaires photovoltaïques : Rendement
Le rendement se mesure grâce à leur puissance crête, en watt-crête (Wc), c’est l’unité de mesure de puissance d’un module solaire.
Cette information doit être fournie par le constructeur.
Elle renseigne sur la puissance maximale d’une installation dans des conditions optimales et similaires à tous les fabricants (Standard Test Conditions).
Cependant elle ne fournit qu’une indication générale qui ne permet pas de prévoir précisément la production. Celle-ci dépend de nombreux paramètres.
Le rendement des panneaux photovoltaïques se défini comme la part du rayonnement solaire transformé en électricité, cette moyenne se situe entre 13 et 24%. En général, les panneaux solaires photovoltaïques sont plus rentables dans les régions très ensoleillées.
Les panneaux solaires thermiques
Les panneaux solaires thermiques : Composition et fonctionnement
Le panneau solaire thermique ou chauffe-eau solaire est composé d’une surface qui capte les rayons du soleil pour réchauffer un fluide caloporteur. Ce fluide chaud alimente ensuite un ballon de stockage dans lequel l’eau chaude sanitaire est chauffée (douches, lavabos, robinets…)
Le système solaire combiné (SSC) permet quand à lui de produire également du chauffage en alimentant des émetteurs de chaleur à eau via un deuxième circuit d’eau chaude.
Les panneaux solaires thermiques : Installation
Il existe deux types de capteurs solaires :
➡ Le capteur solaire à plan vitré : il utilise l’effet de serre pour capter l’énergie thermique du soleil. Il comprend un couvercle transparent en verre trempé, un joint pour empêcher l’infiltration d’eau et un absorbeur qui emmagasine la chaleur du rayonnement solaire qui est ensuite transportée par un fluide caloporteur.
➡ Le capteur solaire à tube : Un capteur “sous vide” est composé d’une série de tubes, chaque tube contient un absorbeur pour capter le rayonnement solaire et un échangeur pour permettre le transfert de l’énergie thermique. Les tubes sont mis sous vide pour éviter les déperditions thermiques.
Les panneaux solaires thermiques : Rendement
Les rendements d’un panneau solaire thermique sont souvent très élevés, aux alentours de 80 %.
Le calcul du rendement comprend la capacité du panneau à capter l’énergie solaire et à la transmettre (rendement optique) et les pertes de température (déperdition thermique).
Vous pouvez améliorer votre rendement en choisissant un emplacement présentant un bon taux d’ensoleillement, en respectant le bon degrés d’inclinaison (entre 45 et 50°), de la bonne isolation de votre maison et de la qualité des matériaux et de l’installation.
Les panneaux solaires thermiques : Utilisation
Le panneau solaire thermique permet de produire de la chaleur grâce à l’énergie du soleil, il permet donc de produire de l’eau chaude sanitaire, de chauffer sa maison, ou même chauffer sa piscine. Certains systèmes permettent de combiner les 2 éléments.
Utilisation : Le chauffe-eau solaire individuel (CESI)
La chaleur générée par le panneau solaire thermique peut être utilisée comme moyen de chauffer l’eau sanitaire.
Il a l’avantage de consommer peu d’électricité et de ne pas rejeter de CO2.
Le fluide caloporteur qui circule dans les panneaux se réchauffe et passe dans le ballon d’eau chaude, où il transfère la chaleur à l’eau sanitaire via un échangeur de chaleur.
Il permet de couvrir, selon la région et la taille de l’installation jusqu’à 80% des besoins moyens d’eau chaude sanitaire en moyenne et jusqu’à 100% en été.
Quand l’ensoleillement est insuffisant, un système d’appoint permet de chauffer l’eau via un autre circuit.
Ce système d’appoint peut être séparé (autre ballon électrique, à gaz ou PAC) ou intégré (ballon bi-énergie).
Utilisation : Le chauffe-eau solaire combiné / système solaire combiné (SSC)
Avec un système solaire combiné, le ballon de stockage est relié à deux circuits, l’un pour l’eau chaude sanitaire et le second pour le chauffage.
La chaleur générée peut être utilisée comme moyen de chauffage si vous possédez un chauffage central à eau basse température :
– Plancher chauffant basse température
– Radiateur à eau basse température
– Pompe à Chaleur eau/eau
Ce système peut couvrir jusqu’à 60% des besoins de chauffage d’une maison selon sa localisation géographique.
Un système d’appoint reste donc indispensable. Il peut être indépendant (PAC, poêle, chaudière…) ou couplé au système solaire combiné où la production de chaleur est assurée par une chaudière performante qui prendra automatiquement le relais.
Les panneaux solaires hybrides ou photovoltaïque-thermiques (PVT)
Les panneaux solaires hybrides : Composition et fonctionnement
En face avant, des cellules photovoltaïques produisent de l’électricité (autoconsommation, revente ou mixte) et en face arrière, un échangeur thermique récupère la chaleur non utilisée pour produire de l’eau chaude sanitaire.
Grâce à un fluide caloporteur, la chaleur est transportée jusqu’à un ballon de stockage. Ces panneaux hybrides vont produire beaucoup plus d’électricité que le photovoltaïque, grâce au refroidissement engendré par la récupération de chaleur qui permet d’éviter les surchauffes.
Cette technologie permet également de stocker l’électricité pour ne pas la gaspiller : l’électricité est consommée, se stock ou se revend et l’eau chaude est utilisée immédiatement ou peut être également être stockée pour un usage différé.
Les panneaux solaires hybrides : Installation
La pose et la fixation sont similaires à celle des panneaux traditionnels
Comme pour tous les panneaux solaires il est nécessaire de vérifier que :
➡ l’orientation soit idéale : Sud, Sud-Est ou Sud-Ouest, voire Est ou Ouest
➡ l’inclinaison soit optimale à 30°
➡ d’éviter les zones ombragées
➡ de laisser un espace de 20 cm minimum entre le bord de la toiture et le panneau
Une installation de PV-T nécessite obligatoirement la pose d’un ballon d’eau-chaude solaire pour le raccordement hydraulique.
Orientez vous ensuite vers un installateur RGE QualiPV/Qualisol qui installera les câblages électriques, fixera les panneaux, et y ajoutera le système de ventilation par air ou le dispositif hydraulique propre aux panneaux hybrides/mixtes.
Avec une bonne utilisation et un bon entretien, les panneaux hybrides peuvent garder leur 100% d’efficacité pendant plus de 20 ans.
Attention aux Kit de panneaux solaires, ils ne bénéficient d’aucune aide ni subvention.
Les panneaux solaires hybrides : Rendement
Les panneaux solaires hybrides permettent aux cellules photovoltaïques de fonctionner plus efficacement grâce à un système de refroidissement, moins les panneaux sont chauds plus ils sont efficaces.
Les panneaux solaires hybrides possèdent un avantage technique considérable : la température maximale atteinte par le capteur ne dépasse pas les 70°C. Le panneau n’accumule pas la chaleur grâce à son système à une seule vitre.
Comme il n’y a pas de surchauffe il n’y a pas de problème de sécurité et de rendement.
Le rendement en électricité est donc plus élevé (environ 13%). Il est important de savoir que la rentabilité dépendra également de facteurs comme le choix du matériel, les habitudes de consommation, la surface du toit…
✅ Jusqu’à 3 330 € d’aides et subventions
✅ Jusqu’à 70 % d’économie d’électricité
✅ Allez vers l’autoconsommation d’électricité
✅ Revendez le surplus d’électricité
✅ Chauffage et Eau Chaude Sanitaire
✅ Jusqu’à 80 % d’économie d’énergie
✅ De nombreuses aides et subventions
✅ Une solution écologique et durable
Avantages des 3 solutions Photovoltaïque / Thermique / Hybride
Quels sont les avantages du panneau solaire ? Selon le type de panneaux choisit ainsi que les différentes installation complémentaires, il existe de nombreux avantages à la pose de panneaux solaires :
| Tous panneaux solaires | ✅ L’énergie utilisée est renouvelable, inépuisable. L’installation ne rejette pas de CO2. Les panneaux sont également recyclables ✅ L’énergie solaire est gratuite et non taxée ✅ Les panneaux solaires sont parfaitement silencieux ✅ L’installation de panneaux solaires bénéficie d’aides financières ✅ Les panneaux bénéficient d’une durée de vie importante ✅ Une plus value pour votre maison grâce à l’amélioration du score DPE (jusqu’à 2 niveaux). Un système photovoltaïque augmente jusqu’à 4% la valeur d’une maison |
| Photovoltaïque | ✅ La vente du surplus d’électricité produite permet d’amortir les investissements réalisés lors de l’installation ✅ Vous ne subirez plus les augmentation incessantes du prix de l’électricité ✅ L’énergie photovoltaïque par panneaux est parfaitement modulable et peut répondre à un large éventail de besoins ✅ Les panneaux solaires photovoltaïques résistent bien aux intempéries et au froid ✅ Ces panneaux nécessitent que très peu d’entretien et leur cout de fonctionnement est très faible |
| Thermique | ✅ Les capteurs solaires thermiques ont un excellent rendement moyen aux alentours de 80% ✅ Ces panneaux permettent de faire des économies conséquentes en chauffage pourvu que vous soyez équipé en radiateur à eau ou plancher chauffant. OU Vous pourrez produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) grâce à un ballon d’eau chaude Le système solaire combiné permet, lui, de produire de l’ECS ainsi que de chauffer votre maison. ✅ C’est un mode de production d’énergie écoresponsable qui permet de réduire les émissions de CO2 ✅ Les frais d’entretien sont peu élevés |
| Hybrides | ✅ Les panneaux solaires hybrides permettent à la fois la production d’électricité et la production d’eau chaude sanitaire avec une seule installation ✅ Le refroidissement des cellules photovoltaïques par un échangeur thermique permet un gain de production électrique jusqu’à +15% Comme il n’y a pas de surchauffe l’entretien est moins fréquent ✅ Les panneaux solaires hybrides sont plus résistants au vent, à la grêle et à la neige ✅ Grâce à son fonctionnement « 2en1 » vous faites à la fois des économies de chauffage, d’eau chaude sanitaire et d’électricité ✅ La pose des panneaux hybride est beaucoup plus facile et rapide |
Le coût d’achat d’un panneau solaire
L’achat d’un panneau solaire est un investissement rapidement rentabilisé. Le prix d’un panneau solaire est de plusieurs centaines d’euros, mais il vous faudra calculer le coût total d’une installation solaire, car celle-ci est composée de plusieurs panneaux (en général de 8 à 16). Le cout d’une installation solaire complète en 3kW est d’environ 10 000 €, auquel il faudra déduire les nombreuses aides de l’Etat pour panneaux solaires.
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Les aides de l’Etat pour l’installation de panneaux solaires
La prime à l’investissement / prime à l’autoconsommation photovoltaïque
Cette aide / subvention à l’installation de panneaux solaires est accordée sans aucune condition de revenus et peut être octroyée pour une résidence principale ou secondaire. Si le tarif d’un panneau solaire semble élevé, vous pouvez bénéficier de nombreuses primes.
Elle est accessible aux particuliers qui optent pour l’autoconsommation avec vente de surplus. Il existe de nombreuses aides pour l’installation de panneaux solaires
Le montant de l’aide est fixé lors de la demande de raccordement auprès de votre gestionnaire de réseau puis elle est versée sur 5 ans.
La TVA à taux réduit
Si la puissance de votre installation est inférieure ou égale à 3 kWc, la TVA sur le prix d’achat passe de 20% à 10 %.
Les aides des collectivités locales
Certaines collectivités octroient des aides locales pour l’installation d’équipements solaires. N’hésitez pas à prendre contact avec votre mairie, conseil général ou conseil régional.
L’exonération d’impôt
La vente de surplus d’électricité est imposable mais une exonération est possible si l’installation possède une puissance inférieure à 3 kWc.
L’Eco-prêt à taux 0
Ce prêt vous permet d’emprunter jusqu’à 30 000 € à taux 0.
Dans le cadre d’une installation solaire complète, vous pouvez obtenir davantage d’aides du Gouvernement pour les panneaux solaires.
Pour en savoir plus sur les aides de l’Anah pour les panneaux solaires :
