Comment fonctionne un panneau solaire ?
La place des panneaux solaires aujourd’hui
Les panneaux solaires commencent à se démocratiser, mais ils existent en fait depuis longtemps.
Par exemple, un satellite fonctionne à l’énergie solaire.
Dans beaucoup de secteurs où le réseau électrique ne dessert pas les habitants, c’est la seule façon d’avoir accès à l’électricité. C’est le cas de certains chalets de montagne
Mais c’est aussi le cas dans certains pays moins développés malheureusement… Dans certains coins c’est même la seule façon d’avoir de l’eau potable (car l’énergie solaire alimente une pompe qui sert à avoir cette eau).
Aujourd’hui les panneaux solaires sont de plus en plus plébiscités dans les habitations classiques pour réaliser des économies, je pense que c’est ton cas (sauf si tu souhaites construire un satellite après tout).
C’est une très bonne nouvelle pour l’environnement. Certains investisseurs construisent même des centrales solaires, et c’est vraiment une bonne chose.
Les panneaux solaires semblent magiques mais très peu de personnes connaissent leur fonctionnement.
Nous allons voir comment fonctionne un panneau solaire.
Fonctionnement d’un panneau solaire
Il y a plusieurs choses à comprendre si tu veux savoir comment fonctionne un panneau solaire
Nous allons déjà parler des panneaux solaires.
Il faut déjà comprendre qu’il existe plusieurs types de panneaux.
Le panneau solaire photovoltaïque
Le soleil (les photons) frappe les cellules photovoltaïques du panneau solaire. Ces cellules sont composées de silicium (extrait du sable), les atomes s’agitent car le silicium est un semi-conducteur (qui réagit donc aux rayons du soleil).
Les cellules des panneaux photovoltaïques sont composées de 2 couches, une de phosphore (avec un surplus d’électrons), et l’autre de bonne (avec un déficit d’électrons). Cette différence de tension crée un courant électrique (c’est le procédé des piles).
Chaque cellule produit environ 0,5 V c’est pourquoi il en faut plusieurs, on réalise donc un montage en série et/ou en parallèle.
Le courant continu produit par l’énergie solaire peut être utilisé tel quel (pour alimenter un éclairage par exemple), mais bien souvent il est transformé en courant alternatif de 220 V pour alimenter l’installation électrique d’un bâtiment (ou pour être revendu). Cette transformation se fait grâce à l’onduleur.
Je te parlerai des différents types d’onduleur un peu plus loin.
Les cellules photovoltaïques sont généralement composées de silicium monocristallin qui ont donc un rendement de 18 à 24 % ou de silicium polycristallin avec un rendement de 14 à 18 %.
Nous reparlerons du rendement plus tard.
Le panneau solaire thermique
Les panneaux solaires photovoltaïques transforment l’énergie du soleil en électricité. Les panneaux solaires thermiques ont un autre rôle.
Leur but est de transformer la lumière du soleil en chaleur.
Ces panneaux sont donc principalement utilisés pour l’eau chaude sanitaire, les systèmes de chauffage solaire (comme les planchers chauffant par exemple).
La lumière passe à travers des capteurs plans vitrés, elle vient alors toucher un absorbeur qui va la transformer en chaleur. Attention, nous parlons là de 80 à 90 % de la lumière qui arrive à être absorbée, c’est énorme !
La chaleur est ensuite transmise à un liquide caloporteur (qui transporte la chaleur grâce à un effet de conduction dans le panneau).
Il est plus facile de stocker la chaleur dans un ballon d’eau chaude par exemple, que de stocker l’électricité dans une batterie.
Si tu souhaites approfondir le sujet du fonctionnement des ballons d’eau-chaude tu peux faire un tour sur cet article expliquant le fonctionnement en détail.
Les panneaux solaires hybride
Nous parlons rarement de ces panneaux solaires, pourtant ils sont redoutables pour l’autoconsommation.
Les panneaux photovoltaïques voient leur rendement diminuer quand la chaleur augmente trop.
Dans le cas des panneaux hybrides l’eau qui circule refroidit le panneau donc au lieu de perdre en performance, non seulement le panneau garde son rendement, mais en plus la chaleur est également utilisée.
En 2 mots : la face produit de l’électricité et la chaleur en dessous est conservée comme dans un panneau thermique.
Nous parlions d’onduleurs tout à l’heure, voici les 2 principales sortent :
L’onduleur centralisé
Il dispose d’une grande puissance car l’ensemble de l’installation est relié dessus. Je trouve ça pratique en terme de gestion et c’est économique. Le seul bémol c’est le risque encouru. En effet, s’il est défectueux c’est l’ensemble de l’installation qui va perdre en performance.
Mais personnellement, étant quelqu’un de réactif, ça ne me dérange pas vraiment.
Le micro onduleur
Il est relié à un voire deux panneaux solaires photovoltaïques, le coût global de l’installation photovoltaïque est donc un peu plus élevé mais le risque est lissé.
Tu as déjà une vision de l’installation que tu souhaites ?
Le rendement des panneaux solaires
Maintenant que tu sais comment fonctionne un panneau solaire, tu te demandes sûrement quel est le rendement d’une telle installation ?
Il y a 2 façons de parler du rendement des installations solaires.
La plus commune est le rapport entre l’énergie qui arrive sur le panneau et celle qui en ressort sous forme d’électricité.
Cette donnée dépend du type de panneaux installés, des divers équipements de l’installation, de l’ensoleillement, l’inclinaison des panneaux, l’orientation de notre système, et la puissance des panneaux. L’installation allant donc de 14 à 90 % de rendement.
Je détaille tous ces points dans cet article.
Concernant la puissance, elle est exprimée en crête par le constructeur mais attention, on n’atteint jamais 100 % de cette puissance. Pour être à 100 % il faut un ensoleillement de 1000 w par m² et une température d’environ 25 °
Mais c’est un bon outil pour comparer les panneaux, ensuite il faudra appliquer des coefficients multiplicateurs selon les autres facteurs influant la performance de l’installation.
En bon investisseur que je suis, quand on me parle de rendement, moi j’entends retour sur investissement.
La moins bonne installation en France est rentable à environ 4 % et les meilleurs vont jusqu’à 12 %.
En face, l’assurance vie à un rendement inférieur à 3 %, le livret A 0,75 à l’heure où j’écris… Alors que ton installation solaire à certaines garanties (garantie constructeur, contrat de 20 ans avec EDF….)
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Comment installer un panneau solaire pas cher ?
J’ai pour habitude de dire que le pas cher coûte cher.
Je m’explique, le moins cher serait de mettre des produits bas de gamme et de l’installer toi-même. Mais j’ai des doutes sur le rendement et sur la durée de vie… Et donc je crains pour ton retour sur investissement. Je te parle des tarifs normaux dans cet article.
Il faut vérifier l’étanchéité de ton toit, fixer le panneau solaire d’une certaine façon… Sans parler du fait que la qualité du branchement joue aussi sur la performance de l’installation.
Je te conseille donc de faire appel à un professionnel certifié !
Tu peux faire des économies quand même.
Premièrement en choisissant de bons panneaux et une installation adaptée à ton besoin.
Ensuite, parmi les bons professionnels il en existe des moins chers que d’autres. Je te conseille de faire 3 devis, d’éliminer ceux qui ne t’inspirent pas confiance. Et généralement le meilleur rapport qualité prix c’est le devis du milieu (ni le moins cher ni le plus cher).
Pour réaliser facilement ces 3 devis sans te déplacer
