Panneau solaire hybride : ce qu’il faut savoir

Les avantages environnementaux et économiques des panneaux solaires sont désormais bien connus. Si vous êtes à la recherche de solutions durables, alors il est temps d’investir dans le panneau solaire hybride. Ce système innovant est une combinaison des technologies photovoltaïques et thermiques pour produire un maximum d’énergie à partir de l’énergie solaire.

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

Les panneaux solaires hybrides ou capteurs solaires mixtes sont des dispositifs qui combinent à la fois des panneaux photovoltaïques et des panneaux solaires thermiques, c’est pourquoi on les appelle également « panneaux PV/T ». Ils ont la capacité de produire en même temps de l’électricité et de la chaleur.

La chaleur produite peut être utilisée pour chauffer de l’eau sanitaire, pour le chauffage d’une piscine, voire pour alimenter un plancher chauffant ou des radiateurs basse température. En d’autres termes, il s’agit d’une technologie de cogénération qui permet d’utiliser l’énergie solaire pour chauffer et produire du courant électrique.

Comment fonctionne un panneau solaire hybride ?

Le panneau solaire hybride utilise des capteurs photovoltaïques pour la production d’électricité et des capteurs thermiques pour la production de chaleur. Cette nouvelle technologie, regroupée sur un seul panneau, permet de produire simultanément de l’électricité et de la chaleur domestique.

Le fonctionnement de ce système est assez simple :

• Le panneau solaire hybride est composé de capteurs thermiques à haut rendement qui sont équipés de cellules solaires photovoltaïques.
• Ces cellules photovoltaïques convertissent le rayonnement solaire en électricité.
• Les capteurs thermiques récupèrent la chaleur du rayonnement solaire à l’aide d’un fluide caloporteur qui circule grâce à un échangeur thermique, ou par l’intermédiaire d’un collecteur d’air chaud.

Ces panneaux solaires sont dotés de deux faces distinctes :

• Une face avant exposée au soleil, où des cellules photovoltaïques génèrent de l’électricité en captant les rayons solaires.
• Une face arrière, à l’ombre, qui récupère la chaleur émise par les rayonnements solaires. Cette chaleur est utilisée soit par un système aérovoltaïque, où elle est véhiculée par l’air, soit par un système hydraulique, où un fluide caloporteur est utilisé.

Les différents types de panneaux solaires hybrides

Il existe deux types de systèmes distincts : les panneaux hybrides à air et les panneaux hybrides à eau.

Les panneaux solaires aérovoltaïques (à air)

Avec ce système, un dispositif de ventilation situé à l’arrière des panneaux photovoltaïques récupère l’air chaud et le diffuse à l’intérieur du logement ou d’un ballon thermodynamique. De cette manière, la chaleur naturellement produite sous les panneaux est utilisée pour chauffer l’habitation. En outre, cela a une autre fonction : ventiler les panneaux photovoltaïques et ainsi réduire leur température, car ces derniers sont moins performants lorsqu’ils sont exposés à une chaleur excessive.

Les panneaux solaires hydrauliques (à eau)

Certains panneaux mixtes utilisent l’eau au lieu de l’air pour générer de la chaleur. Cette technologie permet de produire de l’eau chaude sanitaire pour le logement. Si l’on possède des radiateurs à eau, il est également possible de se chauffer de cette manière. De plus, grâce à ce système, il est possible d’assurer un refroidissement efficace des panneaux photovoltaïques, ce qui permet d’optimiser leur rendement.

Avantages d’un panneau solaire hybride

• Réduction de vos factures énergétiques et utilisation d’une énergie propre.
• Production simultanée d’électricité et de chaleur domestique.
• Filtrage de l’air pour la technologie aérovoltaïque, donc assainissement de l’air intérieur.
• Augmentation de l’efficacité globale du système par rapport à des panneaux classiques.
• Gain de place car inutile d’installer deux systèmes différents en toiture.
• Technologie permettant de bénéficier d’aides financières étatiques.

Inconvénients d’un panneau solaire hybride

• Investissement initial plus élevé que pour des panneaux standards.
• Entretien plus complexe que pour des panneaux traditionnels.
• Moins d’efficacité que pour des systèmes photovoltaïques ou thermiques séparés.
• Nécessité d’être installé par un professionnel pour garantir l’efficacité du système.

Critères de choix d’un panneau solaire hybride

• La taille et la puissance des panneaux nécessaires pour approvisionner votre foyer.
• La qualité des capteurs et leur rendement énergétique.
• La taille de la zone disponible à couvrir.
• La consommation d’eau chaude sanitaire ou chauffage que vous souhaitez alimenter.
• Le type d’installation (aérovoltaïque ou hydraulique) en fonction de votre utilisation.
• Le coût du système et les aides financières auxquelles vous pourrez prétendre.

Rendement d’un panneau solaire hybride

Plusieurs études ont comparé le rendement énergétique des panneaux hybrides à eau avec ceux photovoltaïques et thermiques, placés côte à côte. Pour cela, les deux systèmes ont chauffé l’eau à 45°C toute l’année, et il s’avère que les panneaux hybrides ont produit plus d’électricité.

Cela s’explique par le refroidissement des cellules photovoltaïques en cas de fortes chaleurs, améliorant leur rendement. Ainsi, les panneaux hybrides ont un rendement similaire aux panneaux solaires thermiques pour la production de chaleur, mais supérieur de 13 % aux panneaux photovoltaïques pour la production d’électricité.

On estime ainsi qu’un panneau solaire photovoltaïque génère 3 kW d’énergie thermique pour 1 kW d’électricité produite, une source d’énergie non exploitée dans un panneau solaire classique. Donc, grâce à cette innovation, le rendement des panneaux solaires hybrides est 5 à 15 % plus élevé qu’un panneau solaire conventionnel.

Quelle surface de panneau faut-il installer ?

Les panneaux solaires hybrides produisent également de la chaleur, il est donc essentiel de trouver un bon équilibre entre la production d’électricité et la production de chaleur, en particulier en été.

Les installations solaires photovoltaïques classiques font généralement environ 20 m2 pour une puissance générée de 3 kWc.

La surface des panneaux hybrides est plus petite, d’environ 10 m2 (1,5 kWc pour la partie photovoltaïque et 1,5 kWc pour la partie thermique). Cela permet de satisfaire les besoins en eau chaude sans surdimensionnement pour une famille de quatre personnes.

Installation d’un panneau solaire hybride

Pour installer des capteurs hybrides, il est important de prendre en compte plusieurs éléments, tout comme pour les panneaux solaires classiques :

• Tout d’abord, l’orientation de votre toit est primordiale. Idéalement, il devrait être orienté vers le sud. Une orientation vers le sud-est ou sud-ouest est également acceptable, voire vers l’est ou l’ouest. Cependant, si vous n’avez pas d’autre choix que d’orienter vos panneaux vers le nord, vous risquez de ne pas produire suffisamment d’électricité pour répondre à vos besoins.
• Ensuite, l’inclinaison de vos panneaux est un facteur clé. Une inclinaison optimale est de 30°.
• Assurez-vous également de vérifier les éventuels ombrages. Il est recommandé de faire des observations à différents moments de la journée et de l’année. Dans certains cas, il peut être nécessaire de procéder à des élagages afin de maximiser votre production d’électricité.

Lorsque toutes ces conditions sont réunies, vous pouvez procéder à l’installation. Cependant, afin de garantir une installation correcte de vos panneaux solaires et bénéficier d’aides de l’État, il est recommandé de faire appel à un professionnel qualifié RGE.

Entretien d’un panneau solaire hybride

L’entretien de ce type de panneau solaire est simple. En effet, il suffit généralement de le nettoyer périodiquement. Pour cela, utilisez de l’eau tiède, un chiffon doux et éventuellement un balai télescopique. Évitez de le faire par temps chaud pour éviter tout choc thermique pouvant endommager les capteurs.

Il est également important de surveiller régulièrement le niveau de fluide caloporteur de vos panneaux hybrides à eau afin d’éviter toute panne. Si vous avez choisi des panneaux aérovoltaïques, pensez à changer le filtre chaque année.

Puis, inspectez régulièrement l’état extérieur de vos panneaux pour détecter tout dommage éventuel. Cela vous permet également de vérifier qu’aucun élément extérieur susceptible de compromettre votre production n’est présent, comme des feuilles mortes, du pollen, du sable…

Coût d’un panneau solaire hybride

Le prix d’un panneau solaire hybride dépend de plusieurs facteurs, tels que la taille et la puissance des cellules et leur efficacité. De manière générale, les panneaux solaires hybrides sont plus chers à l’achat que les panneaux classiques, mais ils peuvent être moins coûteux en fin de compte grâce aux aides financières étatiques et aux économies réalisées sur le long terme.

Une installation solaire hybride a tout de même un coût élevé. Pour une puissance totale de 3 kilowatt-crête (kWc), le matériel et sa pose par un professionnel coûtent généralement entre 10.000 et 15.000 €.

En ce qui concerne la production d’électricité, celle-ci est directement liée à la surface et dépend de l’inclinaison, de l’orientation et de la localisation géographique. À noter que l’électricité produite peut être utilisée pour l’autoconsommation et/ou vendue au réseau EDF OA (obligation d’achat), ce qui est une option généralement plus avantageuse.

Aides financières

Les capteurs hybrides offrent l’avantage de bénéficier à la fois des aides et subventions disponibles pour l’énergie solaire photovoltaïque et thermique. Voici les aides financières actuellement applicables :

• MaPrimeRenov’.
• Primes CEE.
• TVA réduite à 5,5 %.
• Éco-PTZ.
• Prime à l’autoconsommation.
• Aides des collectivités locales.

En résumé, installer un panneau solaire hybride est un investissement rentable à long terme. Outre l’électricité, le système produit aussi de la chaleur et permet de bénéficier d’aides financières de l’État. De plus, les capteurs mixtes sont plus compacts que leurs homologues classiques et peuvent être installés dans des espaces limités, ce qui en fait une option idéale pour les petites maisons. Enfin, investir dans cet équipement peut être une excellente façon de contribuer à la transition énergétique.