Nous nous retrouvons aujourd’hui sur le blog pour vous apporter des clarifications, aborder les principales différences, et vous donner des conseils sur les énergies solaires et le photovoltaïque. Suivez le guide ! ⏬

Le soleil, source (inépuisable) de 2 différentes énergies

Même si la distinction entre l’énergie photovoltaïque et l’énergie solaire thermique n’est pas forcément évidente pour les non-initiés, une chose est néanmoins connue de tous, le soleil constitue, dans les 2 cas, leur source d’énergie. ☀

 

Quelle est la différence entre le photovoltaïque et le solaire thermique ?

L’effet photovoltaïque, généré par la luminosité émise par le soleil, va permettre la production d’électricité. ⚡

L’énergie solaire thermique, générée par le rayonnement solaire, va permettre la production et le stockage de chaleur. 🌡

 

Luminosité et rayonnement, c’est quoi la différence ?

On nous pose souvent la question “panneaux solaires thermique VS panneaux solaires photovoltaïques, quelles différences ?” Voilà notre retour.

A l’inverse du procédé photovoltaïque qui produit de l’électricité, le phénomène solaire thermique nécessite l’émission de rayonnements solaires directement sur les capteurs solaires.☀

En d’autres termes, si le temps est couvert et que les rayons du soleil n’atteignent pas les capteurs, la conversion en chaleur ne s’opère pas. 🌧

Le procédé photovoltaïque, lui, se contente de luminosité. Dès lors qu’il y a de la lumière, les panneaux photovoltaïques génèrent un courant électrique.

Plus le panneau recevra de lumière, plus il générera d’énergie électrique. Son fonctionnement ne nécessite pas forcément un rayonnement solaire direct sur les modules photovoltaïques. ☀♻⚡

 

L’énergie solaire thermique

La production d’énergie solaire thermique consiste en la conversion énergétique des rayonnements solaires en chaleur.

 

A quoi sert l’énergie solaire thermique ?

L’usage principal du solaire thermique consiste en la production d’eau chaude sanitaire à usage domestique pour les particuliers. Et ce, particulièrement dans les pays d’Europe du Sud, dans les DOM-TOM, au Moyen-Orient, en Afrique du Nord, en Asie et dans les pays à faible disponibilité en énergie électrique. 🌍

Dans certaines régions continentales d’Europe, la technologie solaire thermique est également utilisée pour le préchauffage des ballons d’eau chaude destinés aux systèmes de chauffage au sol.

La technologie est également utilisée pour la production d’eau chaude dans des industries utilisant des eaux de process à température élevée. Dans ces applications, la technologie solaire thermique vient alors, très fréquemment, en solution de préchauffage des eaux de process.

 

Comment s’opère la conversion énergétique des rayonnements solaires en chaleur ?

Les 2 différentes technologies solaires font l’objet de conversions énergétiques différentes et utilisent des technologies de capteurs différentes.

La technologie du solaire thermique destinée à la production d’eau chaude utilise des capteurs, exposés et inclinés face au soleil, dans lesquels l’eau est mise en circulation.

Les capteurs sont conçus pour recevoir et accumuler de l’énergie thermique, la chaleur, qui est alors transmise à l’eau mise en circulation. 🔥

Le système est généralement complété par :

  • un réservoir de stockage calorifugé,
  • un groupe de circulation,
  • des sondes de température, 🌡
  • un régulateur,
  • de la plomberie 👨🏽‍🔧
  • et des composants de sécurité.

Certains systèmes, les plus simples et les plus répandus dans les pays du Sud, utilisent tout simplement le phénomène physique du thermosiphon pour produire et stocker l’eau chaude dans un unique système qui intègre capteur et réservoir d’eau chaude.

L’installation de ces systèmes solaires thermiques très efficaces et économiques est soumise à règlementation en France. 🌍

 

Quels capteurs solaires et quelle surface choisir ?

Pour convertir les rayonnements solaires en chaleur, il existe globalement 2 technologies :

  • les capteurs plans vitrés
  • les capteurs à tubes en verre sous vide

Les capteurs plats vitrés restent les plus répandus et les plus résistants dans le temps même si certains capteurs de type “verre sous vide” offrent désormais d’excellents rendements.

La surface d’un capteur plan vitré est d’environ 2m², ce qui permet de chauffer entre 100 et 150 litres d’eau par journée d’ensoleillement.
Une surface de 4m² associée à un réservoir de 300 litres permet généralement de subvenir aux besoins d’une famille de 3 à 4 personnes.

 

Quelques conseils pour votre projet solaire thermique

  1. Associez votre système solaire thermique à un système de filtration sédimentaire au point d’arrivée d’eau de votre habitation.
    La qualité de l’eau apportée à votre chauffe-eau solaire aura un impact sur l’efficacité du système et sur sa durée de vie.
    Aussi, en protégeant votre système solaire vous protégez également l’ensemble des circuits de votre habitation et tous vos équipements utilisant de l’eau. 🚿
  2. Privilégiez les capteurs utilisant du cuivre sur la partie générateur (partie interne du capteur) ou à défaut, une combinaison Cuivre-Aluminium.
  3. Contactez plusieurs professionnels agréés et comparez leurs offres

 

L’énergie photovoltaïque

L’énergie photovoltaïque consiste en la conversion énergétique de la lumière du soleil en énergie électrique. 🌞⚡

Bon à savoir 🧠 : le terme photovoltaïque provient de la contraction des termes “photon” pour énergie solaire et “Volt” pour l’unité de force en électricité. ⚡

 

A quoi sert l’énergie photovoltaïque ?

L’énergie photovoltaïque répond aujourd’hui à de très nombreuses applications nécessitant un courant électrique. Retrouvez notre article qui répond à la question “Comment le photovoltaïque fait-il partie de votre quotidien ?” ⏳

 

Quelles sont les 3 configurations d’usage de l’énergie électrique produite par effet photovoltaïque ?

Typiquement, il en existe 3 :

 

1) L’autoconsommation au fil du soleil :

Dans cette configuration, l’énergie produite est autoconsommée de façon instantanée par les équipements.

L’énergie électrique n’est disponible que durant la journée ce qui limite considérablement son usage.

 

2) Le stockage et l’utilisation en sites isolés, aussi appelé « décentralisés »

Cette application concerne des unités mobiles dans les secteurs de la santé et du traitement d’eau notamment. 💧

Les panneaux photovoltaïques sont, dans ce cas, associés à des batteries de stockage de l’énergie. Cette dernière peut alors être utilisée à tout moment en fonction des besoins.

 

3) Le raccordement et l’injection au réseau

Le principe est relativement simple, tant d’un point de vue du modèle économique que d’un point de vue technique.

En bref :

  • L’opérateur local fixe un prix de rachat du kWh photovoltaïque produit et injecté au réseau par le système du particulier.
  • Plus le prix d’achat du kWh est élevé, plus la durée d’amortissement du système photovoltaïque sera courte. 📉
  • L’énergie électrique produite par le système photovoltaïque du particulier est injectée au réseau local via un onduleur (transformation du courant continu généré par le système photovoltaïque en courant alternatif) et un compteur électrique destiné à comptabiliser les kWh produits et injectés au réseau électrique local.

 

Les avantages du photovoltaïque raccordé au réseau

Ce modèle de photovoltaïque raccordé au réseau présente indéniablement plusieurs avantages :

  • il ne nécessite pas de batterie de stockage de l’énergie produite puisque celle-ci est directement et quasi instantanément injectée au réseau,
  • l’amortissement du système (totalement dépendant du kWh produit et injecté) est optimisé par la capacité du réseau à absorber chaque kWh produit.

L’accent sur l’énergie photovoltaïque :

  • les grands pays industrialisés sont tous engagés dans la production d’énergie décarbonée, 🌎
  • des centrales photovoltaïques de plusieurs dizaines de mégawatts sont réalisées et continuent d’être installées en toitures industrielles et agricoles par exemple,
  • elles sont toutes connectées au réseau électrique à haute tension via des transformateurs contribuant de façon significative aux efforts des nations en matière de développement d’énergies alternatives.

 

serre photovoltaique agricole

Quels panneaux photovoltaïques et quelle surface choisir ?

Les panneaux photovoltaïques les plus largement utilisés depuis les années 50 sont constitués de cellules de cristal de silicium.

Cette technologie de panneaux est composée de 2 grandes familles :

  • les panneaux monocristallins : leurs cellules sont issues d’un seul cristal de silicium parfaitement homogène qui leur confère leur couleur parfaitement noire. ⚫
  • les panneaux polycristallins : leurs cellules sont issues de différents cristaux de silicium de diverses tailles. Les cellules polycristallines ne sont donc pas de couleur ni de texture homogène même si leur couleur dominante tire vert le bleu. 🔵

A qualité d’industrie équivalente, les panneaux monocristallins disposent d’un rendement de conversion plus élevé.

Au-delà du choix entre mono et polycristallins, le plus important pour une installation réside dans l’orientation et l’inclinaison des panneaux.

⚠ Assurez-vous qu’aucune zone d’ombre ne vienne affecter le fonctionnement des panneaux et les rendements (énergétique et financier) du système photovoltaïque.

Les systèmes photovoltaïques destinés à un usage résidentiel ont généralement des puissances comprises entre 3000 et 6000 Wc ce qui correspond à des surfaces de panneaux solaires comprises entre 15 et 30 m².

Les installations photovoltaïques à grandes échelles, en toitures agricoles et industrielles, en ombrières de centres commerciaux ou encore au sol occupent des surfaces allant de plusieurs milliers de m² à plusieurs hectares.

 

Quelques conseils pour votre projet photovoltaïque

  • Privilégiez la technologie des panneaux cristallins
  • Assurez-vous que vous disposez d’une surface exposée sud et non ombragée
  • Consultez plusieurs professionnels agréés

 

 

Article rédigé par Christophe Couderc, optimisé par Johanna Benchimol.