L'énergie solaire

 

Les panneaux solaires

L'énergie solaire est une très bonne manière de s'approvisionner en énergie ! Nombreux sont ceux qui choisissent cette option. Mais que devez-vous savoir pour vous lancer à votre tour ?

On distingue 2 catégories de panneaux solaires :

  • Les panneaux photovoltaïques : plus complexes que les panneaux solaires thermiques, ils transforment la lumière du Soleil directement en électricité.
Panneaux solaires photovoltaïques
  • Les panneaux solaires thermiques : ces panneaux convertissent la lumière du soleil en chaleur. Ils sont souvent utilisés dans des installations domestiques où ils sont reliés à un chauffe-eau.
Panneau solaire thermique à tubes

Ces panneaux sont dits rigides, à l’opposé des panneaux solaires portables qui sont pliables. Des panneaux solaires hybrides (photovoltaïques/thermiques) sont de plus en plus commercialisés par les distributeurs.

Fonctionnement des panneaux photovoltaïques

les panneaux photovoltaïques sont constitués de 3 modules :

  • Le module photovoltaïque: composé de cellules photovoltaïques en silicium qui sont reliées électriquement entre elles
  • L’accumulateur ou batterie solaire pour stocker l’électricité si le site n’est pas relié au réseau d’EDF
  • L’ondulateur ou onduleur pour transformer le courant continu produit en courant alternatif suivant les standards d’EDF (50Hz, 220V)

Outre la taille du panneau, les critères suivants sont à considérer dans le choix de l’installation adéquate à votre projet (étude qui doit être fait par un installateur professionnel :

  • L’exposition au soleil de votre site
  • La taille de la surface d’installation
  • Le rendement du panneau (c’est la part d’énergie solaire transformée en électricité)
  • Le coût d’investissement, qui varie selon le type de panneaux choisis.

  1. Panneau solaire photovoltaïque
  2. Onduleur
  3. Compteur de vente de l’électricité produite par l’installation photovoltaïque
  4. Réseau électrique
  5. Compteur d’achat d’électricité

Fonctionnement d'une installation solaire photovoltaïque

Actuellement 3 types de panneaux photovoltaïques se retrouvent principalement dans le commerce :

  • Les panneaux souples en silicium amorphes
  • Les panneaux monocristallins
  • Les panneaux poly cristallins

Ils se distinguent suivant le procédé de fabrication des capteurs photovoltaïques.

Comparatif des panneaux photovoltaïques

 

Types Fabrication Rendement Coût Avantages Inconvénients
panneaux souples couche fine de silicium étalée 7% prix les moins chers du marché
  • adaptés aux régions ombrageuses
  • facile à installer sur une architecture complexe

 

  • faible productivité
panneaux monocristallins couche épaisse 16% prix les plus élevés
  • faible surface occupée
  • durée de vie longue (30 ans)
  • faible surface occupée
  • grande sensibilité aux montées de température
  • grande variation de performance suivant la luminosité
panneaux poly cristallins fusion de rebuts de silicium 13% meilleur rapport rendement/prix MAIS prévoir en plus le coût de renforcement éventuel de la toiture à cause du poids plus élevé de l’installation
  • bon compromis entre les panneaux souples et monocristallins
  • grande sensibilité aux montées de température
  • coût d’investissement supplémentaire

Avantages financiers liés à l’utilisation des panneaux solaires photovoltaïques

  • La revente de l’électricité produite : il vous est possible de revendre partiellement ou  totalement l’électricité produite par votre installation à EDF. Le revenu tiré est non-imposable
  • Vous avez droit à un crédit d’impôt jusqu’à 50% (conditions révisées pour 2012) sur l’achat en matériels si l’installateur est agréé. Bien se renseigner avant l'achat.

Fonctionnement des panneaux solaires thermiques

Fonctionnement d'une installation solaire thermique

Les rayons du soleil passent d'abord par une plaque de verre transparente à la lumière. Sous ce verre, un absorbeur noir (plaque de métal recouverte d'une fine couche de chrome) absorbe 80 à 90% des rayons lumineux. L'absorbeur transforme ces rayons lumineux en chaleur, grâce au transfert thermique par rayonnement.

En s'échauffant, l'absorbeur émet des infrarouges. Ces infrarouges sont bloqués entre la plaque de métal et la plaque de verre, c'est le principe de l'effet de serre. Ainsi, l'air entre les deux plaques s'échauffe et améliore le rendement. 

Par conduction, l'énergie thermique ou chaleur de l'absorbeur est transmise à un circuit d'eau (c'est le liquide caloporteur). Celle-ci s'échauffe et est ensuite acheminée vers un ballon d'eau chaude à l'aide d'une pompe, ou bien par la simple gravité.

Dans l'accumulateur, le liquide caloporteur chaud parcourt un circuit et transfère sa chaleur à l'eau chaude sanitaire.

Le liquide caloporteur chaud qui sort des tuyaux va dans le chauffe-eau et transmet son énergie thermique (chaleur) à l'eau sanitaire présente dans le chauffe-eau.

Lorsque l'ensoleillement n'est pas suffisant pour amener l'eau à bonne température, le chauffe-eau est aussi relié à  une chaudière d'appoint ou une résistance électrique pour suppléer les panneaux. Mais celle-ci fonctionne uniquement en cas d'insuffisance énergétique des panneaux.

Prix des capteurs solaires thermiques

 

Les capteurs thermiques constituent la principale variable du prix des panneaux solaires thermiques. Comme pour le prix des panneaux solaires photovoltaïques, les facteurs à considérer sont : la technologie utilisée et la surface du capteur solaire.

  • Technologie utilisée : les prix diffèrent selon que les capteurs thermiques sont à base de tubes sous-vide ou qu’ils sont des capteurs plan vitrés. A surface égale, les capteurs thermiques à tubes sous-vide sont généralement plus chers que les capteurs plan. Sur le plan de la performance, les professionnels s’accordent à dire que les capteurs à tubes sous-vide sont meilleurs que les capteurs plan.
  • Surface des capteurs thermiques ou nombre de tubes : généralement on ramène le prix d’un panneau solaire thermique capteurs plans au mètre carré. La surface dépend de l’utilisation des panneaux solaires thermiques (chauffage d’eau sanitaire, chauffage ambiant, chauffage de piscine, système solaire combiné SSC), et du volume de la consommation (besoin en litres d’eau chaude par personne, volume de la piscine ou de l’habitation à chauffer). Le prix des panneaux solaires thermiques avec tubes sous-vide est quant à lui, souvent, ramené au nombre de tubes.

Le ballon de stockage ou ballon tampon

Ballon solaire

Le ballon de stockage ou ballon tampon constitue sans doute le deuxième organe le plus important de votre système solaire  thermique. Le prix des ballons varient en fonction des fabricants et de la capacité de stockage. Pour les systèmes de chauffage combiné (SSC), on utilise généralement 2 ballons.

Frais d'une installation solaire thermique

Les frais d’installation constituent le plus gros pourcentage du coût d’investissement. En dehors des tarifs propres à l’installateur de panneaux solaires, le coût de l’installation va dépendre :

  • De l’aménagement à faire pour accueillir les capteurs et les autres éléments du système solaire thermique
  • Du type de système choisi : monobloc ou séparé.  Un système thermique monobloc revient moins cher car l’installation se fait en une seule pose. Pour un système séparé, l’installateur de panneaux solaires devra poser les divers éléments un à un, en plus des éventuels aménagements spécifiques (dans la pièce de fixation du ballon tampon par exemple).
  • De l’utilisation des panneaux solaires thermiques : chauffage d’eau, chauffage ambiant, système de chauffage combiné (SSC). Le chauffage de pièces et le chauffage combiné nécessitera des travaux de pose de planchers chauffants au cas où l’habitation n’en est pas encore équipée.