Le panneau solaire hybride : fonctionnement, types, avantages, inconvénient, prix, aides
Les panneaux solaires hybrides utilisent à la fois la lumière et la chaleur du soleil. Cette solution combinée est à la fois respectueuse de l’environnement et efficace. fonctionnement, types, avantages, inconvénient, prix, aides… Devenez incontournables avec les panneaux solaires hybrides.
Comment fonctionne un panneau solaire hybride ?
Chauffage et production d’eau chaude
Si les panneaux photovoltaïques classiques se limitent à générer de l’électricité grâce au rayonnement solaire, tandis que les panneaux thermiques génèrent de la chaleur, les panneaux solaires hybrides vont encore plus loin.
En effet, ces dispositifs novateurs se distinguent par leur capacité à générer de l’électricité et à capter la chaleur. Elle est utilisée pour alimenter un système de chauffage ou un réseau de production d’eau chaude sanitaire (alimentation en eau chaude).
De quoi se compose un panneau solaire hybride ?
Ces panneaux solaires de nouvelle génération sont composés de deux faces distinctes :
- Face avant côté soleil, où des panneaux solaires génèrent de l’électricité lorsqu’ils sont exposés aux rayons du soleil.
- La face arrière, côté ombre, est utilisée pour récupérer la chaleur émise par les rayonnements solaires. Il peut s’agir d’un système aérovoltaïque ou d’un système hydraulique (ou thermique). La chaleur est transportée dans le premier cas par l’air, dans le second par un fluide caloporteur.
les types de systèmes solaires hybrides
Il y a plusieurs catégories de systèmes solaires hybrides qui reposent sur un fonctionnement différent :
- Les panneaux solaires hybrides à l’air ou à l’aérovoltaïque ;
- Les capteurs solaires à eau hybrides.
Les panneaux hybrides à air ou aérovoltaïques
L’aérovoltaïque permet d’optimiser l’exploitation de l’énergie solaire recueillie. À la différence des panneaux photovoltaïques traditionnels, ce système peut se nourrir de la chaleur générée sous les panneaux.
La technologie de l’énergie solaire regroupe :
- Les panneaux photovoltaïques (avec une face exposée au soleil) génèrent de l’électricité de la même manière que les panneaux photovoltaïques classiques ;
- La face arrière des panneaux solaires thermiques est équipée d’un système de ventilation qui permet de récupérer et de projeter de l’air chaud dans votre domicile (ou à l’intérieur d’une prise d’air d’un ballon thermodynamique). Grâce à cette ventilation, le rendement des panneaux augmente par rapport à une installation traditionnelle.
Les panneaux solaires hybrides à eau
La solution hybride fonctionnant à l’eau est une solution solaire hybride de la famille des panneaux solaires hybrides. Grâce à ces panneaux solaires à eau, le refroidissement des panneaux est amélioré.
Les capteurs solaires hybrides à eau ont un fonctionnement semblable à celui de l’aérovoltaïque. Ils se distinguent par le fait qu’ils fonctionnent par l’eau et non par l’air. Avec ce genre de panneau, il est possible de générer de l’électricité et de l’eau potable.
Celui-ci se distingue par :
- Un système de refroidissement performant : les panneaux solaires sont équipés d’un échangeur de chaleur à eau qui permet de refroidir le panneau afin de maximiser sa production d’électricité et de produire de l’eau chaude.
- Un rendement en hausse : le refroidissement du panneau lui garantit un rendement supérieur par rapport à une solution traditionnelle.
Les avantages des panneaux solaires hybrides
Un système écologique
L’utilisation d’un panneau solaire hybride utilise une source d’énergie renouvelable (EnR) et non polluante : le soleil. Il s’agit donc d’une option écologique de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire (ECS) pour votre domicile, mais aussi pour une copropriété ou une entreprise.
De plus, lors de son fonctionnement, le système ne produit aucun émission de CO2. Il suffit de considérer l’empreinte écologique de sa fabrication (extraction des composants, raffinage du silicium, transport, etc.) et la gestion de sa mort (recyclage).
Chauffe-eau solaire : fonctionnement, avantages, inconvénients, types et prix
Rendement et autonomie
Différentes recherches montrent que les panneaux solaires mixtes thermiques ont un rendement au m2 supérieur à celui des systèmes photovoltaïques seuls. En outre, il est possible d’être autonome en eau chaude pendant plusieurs mois, sans avoir besoin d’un appoint.
Deux fois plus d’énergie et 4 mois d’autonomie
Durant 4 ans, 28 installations solaires hybrides thermiques ont été étudiées par le laboratoire CNRS LMT de l’École normale supérieure de Paris-Saclay. Au Portugal, en Suisse et en France, elles étaient installées sur les toits de maisons.
Ces panneaux hybrides ont généré deux fois plus d’énergie par unité de surface que les installations classiques, selon les chercheurs et chercheuses.
En outre, l’étude révèle que ces panneaux solaires mixtes peuvent chauffer de l’eau à une température de 45 °C sans avoir besoin d’un apport thermique pendant les 4 mois où le niveau d’ensoleillement est à son maximum, c’est-à-dire entre mi-mai et mi-septembre.
Un rendement maximisé pour l’espace de toit disponible
D’après une étude de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), les panneaux solaires thermiques permettent d’optimiser l’efficacité énergétique solaire en fonction de l’espace de toit disponible. En effet, ces systèmes permettent de produire 13 % d’énergie supplémentaire par rapport à un système photovoltaïque traditionnel.
En effet, les cellules photovoltaïques ont tendance à perdre de leur efficacité au-delà d’une température ambiante de 25 °C. En utilisant les capteurs solaires hybrides, la chaleur supplémentaire est dissipée par la face arrière. Cela assure une meilleure performance. Cela prévient aussi toute surchauffe des cellules solaires, ce qui pourrait causer des dommages au système et demander l’intervention d’un dépanneur.
les inconvénients d’un panneau solaire hybride
Il n’est pas toujours facile de décider entre les panneaux solaires photovoltaïques et les panneaux solaires thermiques. S’il est possible de produire de l’électricité verte avec les premiers, les seconds peuvent également générer de l’eau chaude sanitaire et même chauffer votre domicile. De leur côté, les panneaux solaires hybrides offrent la possibilité de réaliser les deux à la fois! Nous allons examiner ensemble les contraintes liées à leur usage.
les panneaux solaires photovoltaïques : Types, fonctionnement, avantages et inconvénients, prix
La difficulté d’installation
Les panneaux solaires hybrides sont une technologie relativement récente et encore peu utilisée. Par conséquent, il y a encore assez peu de fabricants et d’installateurs qui sont capables de gérer ce genre d’installation. Cela pourrait entraîner une durée de commande plus longue entre le moment où vous pouvez commencer vos travaux de pose.
Le prix plus élevé que pour les panneaux solaires classiques
Le second désavantage des panneaux solaires hybrides réside dans leur coût. Effectivement, il est observé que celui-ci est supérieur à celui des installations classiques.
Cette hausse peut être attribuée à divers éléments. D’abord, comme mentionné précédemment, la technologie est relativement récente et peu courante. Il n’y a pas encore suffisamment d’économies d’échelle pour que les fabricants puissent offrir des prix très abordables. En outre, les compétences nécessaires pour ce genre d’installation sont peu nombreuses, ce qui nécessite une main-d’œuvre supplémentaire.
En moyenne, les tarifs pour 3 kWc sont compris entre 11 000 € et 13 000 €. Bien que le coût soit plus élevé, ce genre d’installation peut être rentable à long terme. Effectivement, le résultat est vraiment captivant.
La nécessité d’avoir un chauffage d’appoint
Malgré leur capacité à chauffer de l’eau sanitaire et à chauffer un logement, les panneaux solaires hybrides ne sont généralement pas adéquats. En effet, il est extrêmement rare de pouvoir se chauffer suffisamment avec la chaleur émise par les panneaux mixtes.
Il est donc essentiel que vous disposiez d’un chauffage d’appoint pour satisfaire tous vos besoins tout au long de l’hiver. Il en découle un frais supplémentaire pour vous : vous devez à la fois acheter un deuxième système de chauffage, mais aussi régler chaque année des factures pour ce deuxième type de chauffage.
Certains exemples de chauffages d’appoint que vous pouvez mettre en place sont les suivants : les appareils de chauffage au bois (poêle à bûches ou à granulés), les générateurs électriques d’appoint (radiateur soufflant, convecteur électrique).
L’entretien de ce type de panneaux
Les panneaux solaires mixtes requièrent une maintenance légèrement supérieure à celle des autres panneaux. Il est donc important de veiller à ce que les entrées d’air des panneaux hybrides soient toujours bien ouvertes. Il est également nécessaire de vérifier régulièrement le fluide caloporteur chaque année pour prévenir tout risque de gel.
Enfin, tout comme pour les panneaux solaires traditionnels, il est nécessaire de nettoyer régulièrement la surface au moins deux fois par an.
L’efficacité des panneaux solaires hybrides
Finalement, il est important de considérer un dernier aspect si vous prévoyez d’installer des panneaux solaires mixtes. Ces panneaux ont une meilleure capacité à générer de la chaleur pendant l’été. Malheureusement, cette période est marquée par une faible demande en chauffage, voire nulle.
L’intérêt des panneaux solaires hybrides réside dans leur capacité à générer à la fois de l’électricité et de la chaleur. Toutefois, ils présentent toujours quelques désavantages : leur coût est par exemple plus élevé. En ce qui concerne une technologie relativement récente, il est fort probable que des avancées seront entreprises dans les années à venir. Il est également possible que des réductions de coûts les rendent plus accessibles dans les années à venir.
le prix des panneaux solaires hybrides
En moyenne, le coût d’une installation solaire hybride est de 30 à 40 % supérieur à celui d’une installation photovoltaïque. Cependant, cette méthode peut vous aider à atteindre l’autoconsommation. Ainsi, l’investissement initial est rapidement compensé par les avantages de la production d’énergie.
Plusieurs éléments influencent le prix des panneaux solaires hybrides, tels que la puissance de l’installation. Entre 7 000 et 22 000 € sont à prévoir.
Avant de mettre en place vos panneaux solaires, il est important de considérer deux éléments :
- Le prix intrinsèque des panneaux : le coût d’un panneau hybride est plus élevé que celui d’un panneau classique en raison de leur entrée sur le marché relativement récente et de leur combinaison de deux technologies.
- Le coût d’installation : cette solution complète permet d’optimiser l’espace sur votre toiture et de profiter d’un rapport coût d’installation / technologie installée plus attractif.
De quelles aides financières bénéficier ?
La mise en place de panneaux solaires hybrides dans votre domicile peut bénéficier de diverses aides financières qui vous permettent de diminuer le coût de votre investissement :
- MaPrimeRénov’ ;
- La prime d’investissement ;
- La prime CEE, aussi connue sous le nom de prime énergie ou prime Energyrenovista.
Quelle aide pour des panneaux solaires 2024
