Dans le contexte croissant du développement des énergies alternatives, les panneaux solaires connaissent une montée en popularité. Dans cette catégorie, on distingue les panneaux solaires photovoltaïques, qui captent les rayons solaires pour générer de l’électricité, et les panneaux solaires thermiques, qui absorbent la chaleur pour la production d’énergie thermique. De plus, aux côtés de ces deux types de panneaux, les panneaux solaires hybrides ont émergé.
Également appelés panneaux photovoltaïques thermiques (PVT), ces panneaux solaires sont conçus pour associer deux technologies : la technologie thermique et la technologie photovoltaïque. Cette approche offre une option plus respectueuse de l’environnement pour la consommation d’énergie. Ces dispositifs sont capables de générer de l’électricité de la même manière que les panneaux photovoltaïques classiques, tout en utilisant l’énergie solaire de la même manière que les panneaux thermiques.
Ces panneaux hybrides présentent de nombreux avantages tels qu’un rendement satisfaisant, une optimisation de l’espace, la disponibilité d’aides financières et des économies d’énergie. Avant d’explorer plus en détail ces avantages, rappelons brièvement leur mode de fonctionnement.
Comment fonctionne un panneau solaire hybride ?
Présentation des panneaux solaires hybride
Le terme « panneau solaire hybride » désigne tout dispositif capable de générer une forme d’énergie autre que l’électricité conventionnelle. Cette énergie peut prendre la forme d’eau chaude sanitaire ou d’air chaud. Ce type de panneau est qualifié d’hybride parce qu’il intègre deux technologies distinctes au sein d’un seul dispositif. Dans son mode de fonctionnement, le panneau solaire photovoltaïque classique produit environ 20 % d’électricité tout en laissant environ 80 % de chaleur. Les panneaux hybrides exploitent cette chaleur, la convertissant partiellement en évitant toute perte inutile et en limitant son impact négatif sur le rendement global.
Sur le marché, on peut identifier deux principales catégories de panneaux solaires hybrides : les panneaux hybrides hydrauliques et les panneaux solaires hybrides aérovoltaïques.
Les panneaux hybrides aérovoltaïques à flux d’air sont constitués d’une surface avant et d’une surface arrière. La surface arrière, contenant un fluide caloporteur, absorbe la chaleur du soleil pour réchauffer l’air, tandis que la surface avant, composée de cellules photovoltaïques, génère de l’électricité. Les panneaux solaires hybrides hydrauliques sont également composés de deux surfaces, mais chacune joue un rôle distinct. La surface avant est composée de cellules photovoltaïques polycristallines et génère de l’électricité, tandis que l’échangeur thermique situé à l’arrière récupère la chaleur générée pour produire de l’eau chaude sanitaire dans le logement.
Comme les panneaux solaires classiques, les panneaux hybrides s’installent sans problème sur la toiture, la terrasse, l’ombrière, le brise-soleil ou encore directement au sol.
Principe de fonctionnement des panneaux solaires hybrides
Dans l’ensemble, les panneaux solaires hybrides opèrent selon un principe similaire. Les dispositifs varient en fonction de la technologie du panneau hybride, qu’elle soit axée sur l’air ou sur l’eau, ce qui entraîne quelques distinctions dans leur mode de fonctionnement.
Fonctionnement du panneau hybride hydraulique
Les panneaux à eau constituent le choix le plus répandu parmi les panneaux solaires hybrides. Ils offrent une solution à double usage, générant à la fois de l’électricité solaire via leur face avant et de l’eau chaude sanitaire grâce à leur face arrière.
Lorsqu’un panneau de ce type est installé sur un toit, sa face supérieure, riche en cellules photovoltaïques, est chargée de produire de l’électricité. En même temps, sa face inférieure qui abrite l’échangeur thermique absorbe la chaleur émise par le panneau. Cette chaleur est ensuite captée par le fluide caloporteur, qui à son tour est acheminé dans le logement. Dans ce dernier, le fluide passe à travers un serpentin logé dans un ballon d’eau chaude, permettant ainsi de générer de l’eau chaude sanitaire. Le fluide caloporteur peut circuler dans un réseau de radiateurs, contribuant à chauffer l’air ambiant à l’intérieur de l’habitation.
Fonctionnement du panneau hybride à air
Contrairement au panneau solaire hybride à eau, le panneau solaire hybride à air génère de l’électricité photovoltaïque tout en chauffant le logement. Ces panneaux sont installés en surimposition sur le toit, laissant un espace entre eux et la toiture. Le fonctionnement se déroule comme suit :
- La face supérieure des panneaux, exposée au soleil, capte les rayons solaires et les convertit en électricité.
- La face arrière est conçue pour être ventilée, évacuant ainsi la chaleur accumulée par les cellules photovoltaïques.
- Le mouvement de la ventilation réduit la température de surface des cellules en dissipant la chaleur.
- Cette ventilation récupère la chaleur et libère de l’air chaud destiné aux systèmes de chauffage du logement.
De cette manière, ces panneaux fournissent une solution complémentaire au système de chauffage existant.
Quels sont les différents atouts du panneau solaire hybride ?
Le panneau solaire hybride constitue un système de production d’énergie offrant une gamme d’avantages. Que ce soit en matière de rendement, d’économies engendrées ou de respect de l’environnement, ces panneaux représentent une excellente opportunité dans le cadre de la rénovation énergétique.
Un meilleur rendement en termes de production d’énergie
Le premier atout majeur des panneaux solaires hybrides réside dans leur rendement. En ce qui concerne la production d’électricité, leur rendement se révèle nettement plus attractif comparativement à celui des panneaux solaires traditionnels. Avec cette technologie, vous pouvez valoriser l’énergie solaire de manière accrue grâce à une double production combinant chaleur et électricité. La présence de l’échangeur thermique joue un rôle dans la prévention des élévations de température au niveau des cellules. Cela peut entraîner une augmentation d’environ 10 % de la production d’énergie photovoltaïque.
Un gain considérable d’espace
Le deuxième avantage clé des panneaux hybrides réside dans la possibilité de maximiser l’utilisation de l’espace après leur installation. Lorsqu’il est nécessaire d’adopter des installations photovoltaïques et thermiques séparées, davantage d’espace est requis. Grâce aux panneaux solaires hybrides, on peut économiser de l’espace en produisant à partir d’une seule surface à la fois de l’énergie thermique et électrique. En plus de ce gain d’espace, ces dispositifs offrent une homogénéité esthétique appréciable.
Une solution économique pour les ménages
Le coût d’installation des panneaux solaires hybrides dépasse de 40 % celui des panneaux solaires photovoltaïques, se situant entre 8 000 et 18 000 euros pour cette initiative. Ces panneaux ont la particularité de générer deux formes d’énergie simultanément, ce qui réduit les dépenses énergétiques. La conception de ces panneaux est conçue pour offrir une durabilité accrue, grâce à leur technologie de refroidissement qui limite la surchauffe des cellules photovoltaïques et leur usure.
L’installation de panneaux hybrides bénéficie d’un accès à des aides gouvernementales, dont certaines ne sont pas disponibles pour les installations photovoltaïques classiques. Parmi ces aides figurent :
- Une prime à l’autoconsommation octroyée sur cinq ans en fonction de la puissance de l’installation solaire hybride.
- La possibilité de vendre l’excédent d’énergie à EDF OA pendant 20 ans.
- MaPrimeRenov’, attribuée par paliers et soumise à des conditions de ressources.
- Les Certificats d’Économie d’Énergie (CEE) proposés par les fournisseurs d’énergie, dont le montant est calculé en fonction des ressources.
- La TVA réduite à 5,5 % pour l’achat et l’installation des panneaux solaires.
- L’Éco-prêt à taux zéro, qui permet d’emprunter jusqu’à 30 000 € sans intérêt.
- Diverses aides offertes par les collectivités locales, variant en fonction des villes, départements et régions.
D’un point de vue financier, la présence de panneaux solaires hybrides dans une habitation améliore son Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) et peut avoir un impact positif sur sa valeur marchande lors d’une éventuelle vente.
Une solution écoresponsable
Outre les économies qu’ils génèrent, ces panneaux contribuent à réduire l’impact environnemental des ménages. Pour ceux à la recherche d’une solution pour produire de l’énergie de manière écologique, l’installation de panneaux solaires hybrides s’avère idéale. Ces dispositifs génèrent de l’électricité en utilisant la chaleur du soleil, exploitant ainsi deux sources d’énergie renouvelables et gratuites. Plus de 90 % des composants de ces panneaux sont recyclables, ce qui renforce leur caractère respectueux de l’environnement.