Guide pratique : qu'est-ce qu'un panneau solaire hybride ?

Avec la hausse de la demande en énergie renouvelable et l’intérêt croissant en énergie solaire et en solutions de panneaux solaires, aujourd'hui, nous vous parlons des panneaux solaires hybrides.

Si c'est la première fois que vous entendez ce terme, ne vous inquiétez pas. Il y a encore des gens qui sont dans le secteur de l'énergie solaire et des énergies renouvelables depuis longtemps et qui, jusqu'à aujourd'hui, ne le savent pas.

Vous voulez en savoir plus sur les panneaux solaires hybrides ? Vous voulez connaître les avantages, le fonctionnement, mais également les inconvénients du panneau solaire hybride ?

Alors, ne manquez pas tout ce que nous avons à vous dire sur le sujet.

Qu'est-ce qu'un panneau solaire hybride ?

Un panneau solaire hybride est la combinaison des technologies thermiques et photovoltaïques dans un seul module. Face aux panneaux photovoltaïques et thermiques qui, conventionnellement, sont installés séparément, émerge le panneau solaire hybride, capable de produire simultanément de l'électricité et de la chaleur. Ceci est dû à la capacité du panneau solaire hybride à tirer profit de tout le spectre de la lumière existante, contrairement aux panneaux photovoltaïques et thermiques qui captent respectivement les ultraviolets et les infrarouges. L'énergie solaire photovoltaïque et l'énergie solaire thermique sont utilisées simultanément.

Bien qu'il s'agisse d'un produit existant depuis les années 70, ce n'est qu'aujourd'hui que cette technologie a commencé à être installée dans des endroits de plus en plus nombreux. Sa polyvalence, son haut degré d'innovation et les multiples avantages que présentent les panneaux solaires hybrides par rapport à la technologie conventionnelle font que ce type de panneaux solaires est de plus en plus demandé dans tous les types de secteurs et pour tous les types d'emplacements.

De l'électricité, de l'eau chaude pour la maison et même du chauffage si le système le permet (idéalement par un plancher chauffant et des émetteurs basse température) avec un seul et unique panneau.

Cela semble intéressant, n'est-ce pas ? Alors, voyons comment fonctionnent les panneaux solaires hybrides avant de voir pourquoi le panneau solaire hybride a un inconvénient majeur.

Comment fonctionnent les panneaux solaires hybrides ?

Les panneaux solaires hybrides PVT (Photovoltaïque et Thermique) produisent simultanément de l'électricité et de l'eau chaude et optimisent l'espace disponible en toiture ou en extérieur pour la production d'énergie renouvelable. Ils convertissent l'énergie solaire en électricité et en eau chaude. L'énergie électrique peut être utilisée pour alimenter votre éclairage et vos applications. Le fluide chaud peut être utilisé pour chauffer des espaces, produire de l'eau chaude sanitaire ou pour chauffer ou refroidir des processus.

Composants des panneaux

Les panneaux hybrides PVT sont une combinaison de panneaux solaires photovoltaïques et thermiques, installés en série. Les deux premières couches sont la couche d'isolation transparente et les cellules photovoltaïques. Les cellules photovoltaïques produisent du courant électrique continu.

Sous la cellule photovoltaïque, l'accumulateur de chaleur absorbe l'énergie solaire restante, qui n'est pas convertie en énergie électrique, et transmet cette énergie à un serpentin où un fluide caloporteur est chauffé.

Le fluide chauffé peut être utilisé pour diverses applications telles que le chauffage des locaux, le chauffage des processus, la production d'eau chaude sanitaire, le chauffage des piscines et bien d'autres applications.

Types de panneaux solaires hybrides

Tout au long de ces années, le marché des panneaux solaires hybrides a évolué et a mis à disposition de nouveaux modèles en fonction de la technologie qu'ils intègrent. C'est ainsi que des entreprises ont commencé à utiliser une terminologie pour désigner ces modèles, en les classant par « générations » ; cette terminologie est aujourd'hui la plus répandue dans le secteur.

Le passage d'une « génération » à l'autre se fait en fonction du degré d'isolation du panneau lui-même et des couvertures qu'il incorpore. Nous pouvons faire la différence entre :

Panneaux solaires hybrides de génération

Il s'agit du modèle primaire et le plus basique sur le marché des panneaux solaires hybrides, le premier panneau solaire hybride créé. Ce panneau est simplement composé de cellules photovoltaïques, d'un absorbeur de chaleur et d'une boîte de jonction pour le câblage électrique. Il n'a pas d'isolation des deux côtés, la température qu'il peut atteindre est donc beaucoup plus basse.

Compte tenu de ces caractéristiques, ces panneaux solaires hybrides sont généralement installés dans les piscines, car l'eau y est requise à une température plus basse que, par exemple, dans une maison.

Panneaux solaires hybrides de première génération

Dans ce panneau solaire hybride, un couvercle arrière est ajouté à la jonction du laminé photovoltaïque et du collecteur thermique, dont la fonction est de conserver la chaleur, évitant ainsi qu'elle ne se perde par l'arrière du panneau.

Le couvercle situé uniquement à l'arrière fait que, entre autres, le laminé photovoltaïque est moins chaud, ce qui améliore la partie électrique du panneau. Ces panneaux fonctionnent à une température plus basse que les modèles hybrides avec un couvercle frontal, ce qui les rend idéaux pour les endroits chauds et, en particulier, les endroits où l'on souhaite améliorer la partie photovoltaïque.

C'est actuellement le panneau solaire hybride le plus vendu au monde.

Panneaux solaires hybrides de deuxième génération

La principale caractéristique de ces panneaux solaires hybrides est l'incorporation d'une face avant transparente. Celle-ci permet d'atténuer ce qui constitue pour certains le principal inconvénient des panneaux solaires hybrides des générations précédentes : la perte de chaleur par la face avant.

Ainsi, en isolant le panneau lui-même des deux côtés, on obtient une diminution encore plus importante des pertes de chaleur et, par conséquent, une augmentation considérable de la performance thermique du panneau. En réduisant les deux pertes de chaleur, ce panneau est considéré comme idéal pour les endroits où le climat est froid et, surtout, où l'on cherche à améliorer la production thermique.

Alors, une même question se pose toujours : comment choisir entre un modèle et un autre ?

C'est très simple : si vous voulez l'installer dans un endroit chaud et/ou si vous avez l'intention d'améliorer la partie électrique : Panneau solaire hybride de première génération.

Si vous voulez l'installer dans un endroit froid et/ou si vous voulez améliorer la partie thermique : panneau solaire hybride de deuxième génération.

Avantages et inconvénients des panneaux solaires hybrides

Les panneaux solaires hybrides, également appelés panneaux solaires PVT (photovoltaïque & thermique), sont une combinaison d'un panneau solaire photovoltaïque et d'un panneau solaire thermique. Il s'agit essentiellement d'un panneau solaire photovoltaïque qui comporte également des tuyaux intégrés dans le collecteur, avec un fluide circulant entre celui-ci et un ballon d'eau. Lorsque le soleil brille, sa lumière est absorbée par les cellules photovoltaïques, tandis que la chaleur est absorbée par la partie solaire thermique.

Ces panneaux peuvent donc produire de l'électricité et de la chaleur simultanément. Pourtant, bien qu'ils aient l'avantage de remplir les deux fonctions, ces panneaux hybrides présentent des limites par rapport aux autres types de panneaux.

Le problème des panneaux hybrides PVT est qu'ils produisent la majorité de l'eau chaude et de l'électricité pendant les mois d'été. Durant les mois d'hiver, lorsque vous avez besoin de beaucoup d'eau chaude pour le chauffage des locaux, les panneaux photovoltaïques ne produisent pas assez d'eau chaude et vous devez donc compléter le chauffage avec une chaudière. À vrai dire, l'élément thermique n'atteint pas la même température qu'un panneau solaire thermique dédié. Un chauffage supplémentaire est donc nécessaire.

Les panneaux solaires hybrides peuvent également être coûteux !

Les avantages des panneaux solaires hybrides en bref

• Les panneaux solaires hybrides peuvent être utilisés pour produire de la chaleur ou de l'électricité.
• Ils sont une source d'énergie renouvelable.
• Les panneaux solaires « thermo-voltaïques » réduisent vos factures d'électricité.
• Les panneaux solaires hybrides peuvent vous permettre de revendre de l'énergie au réseau.
• Ces panneaux solaires nécessitent peu d'entretien.

Inconvénients des panneaux solaires hybrides

• Les panneaux solaires hybrides sont initialement chers à l'achat et à l'installation.
• Ils ne sont pas aussi efficaces dans les régions où les conditions météorologiques sont défavorables.
• Le stockage de l'énergie solaire est coûteux avec un panneau solaire hybride.

La solution est souvent d’opter pour un panneau photovoltaïque de dernière génération avec une station de stockage d’énergie solaire, ou une batterie de secours domestique reliée à des panneaux solaires « classiques » et sur le réseau électrique.

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Prix des panneaux solaires hybrides

Le coût des panneaux solaires PVT varie en fonction du fabricant, de la capacité du système, des composants inclus et de l'installateur. Comme il n'y a pas beaucoup d'installateurs agréés et expérimentés pour ces systèmes, le prix peut également être influencé de manière significative par les frais de déplacement.

L'installation d'un système de 6 kW peut coûter environ de 16 000 à 22 000 euros.

En comparaison, les panneaux photovoltaïques et les panneaux solaires thermiques coûtent chacun entre 9 000 et 12 000 euros.

• Inconvénients des panneaux solaires hybrides : ils nécessitent actuellement une installation plus spécialisée, le coût de montage et d’installation engendre donc lui aussi des coûts supérieurs à considérer avant de prendre votre décision finale et de passer par un installateur agréé !

Comment entretenir un panneau solaire hybride

Il est important de garder les panneaux solaires hybrides propres.

Vous pouvez nettoyer vos panneaux solaires vous-même, mais il reste préférable de passer par un spécialiste dû à la spécificité des panneaux solaires PVT. Le respect de ces conseils de nettoyage des panneaux solaires hybrides vous aidera, à la fois à protéger vos panneaux solaires, et à les préserver de tout dommage majeur.

1. Arrêtez le système solaire pendant le nettoyage des panneaux solaires et pensez à éteindre l'interrupteur principal du système solaire.
2. Reportez-vous toujours au manuel d'utilisation fourni par votre fabricant pour obtenir des instructions d'entretien spécifiques.
3. Nettoyez les panneaux solaires à une température relativement fraîche. Le matin est le meilleur moment pour le nettoyage, car il y a de la lumière naturelle, et l'humidité du matin facilite le nettoyage.
4. N'utilisez jamais de nettoyeur haute pression, de savons durs ou de produits de nettoyage pour nettoyer les panneaux solaires. Il est toujours préférable d'utiliser de l'eau distillée à température normale et un chiffon doux.
5. Si vous utilisez une brosse ou un balai, assurez-vous qu'ils sont utilisés uniquement pour le nettoyage des panneaux solaires et non pour les tâches quotidiennes. N'utilisez rien qui puisse causer des rayures sur la surface des panneaux solaires.

Bon à savoir : il est bon de noter que les panneaux hybrides vont requérir la visite d’un spécialiste pour l’entretien, et donc des frais supplémentaires. C’est souvent la raison pour laquelle les spécialistes en énergie solaire guident plus souvent les personnes intéressées vers des solutions de panneaux solaires photovoltaïques et l’installation de batteries domestiques qui peuvent couvrir aussi bien l’apport électrique des appareils ménagers et l'alimentation d’un chauffe-eau.