Panneau solaire haut rendement
Selon leur technologie, les panneaux solaires permettent la production d’électricité ou sont adaptés pour la production d’eau chaude sanitaire. La nouvelle génération de panneaux présente un haut rendement, jusqu’à 24%, permettant d’accroître la productivité.
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Panneau solaire haut rendement
: l’essentiel
| Type de capteur | Monocristallin, polycristallin, pérovskites, PERC |
| Type de panneau | Photovoltaïque, thermique, hybride, aérovoltaïque |
| Haut rendement | 20 à 30% |
Sélection de panneaux solaires haut rendement
Qu’est-ce qu’un panneau solaire haut rendement ?
Le panneau solaire à haut rendement permet d’atteindre un niveau de transformation de l’énergie solaire en électricité plus élevé qu’un panneau standard. Ce taux peut aller jusqu’à 24% pour les plus efficaces.
Panneau solaire haut rendement : le rendement, différent de la puissance
La puissance prend en compte la surface du panneau pour définir le rendement. Le rendement correspond, lui, à la part de rayonnement solaire que le panneau est apte à restituer en électricité. Cette dernière notion est donc à privilégier dans le choix d’un équipement.
Comment choisir un panneau solaire à capteurs haut rendement ?
Le rendement moyen d’un panneau solaire à haute performance est de 20%. Cette donnée varie selon le type de capteur et de panneau.
1. Le rendement des panneaux solaires à capteurs silicium monocristallins classiques
Les panneaux solaires monocristallins offrent l’un des plus forts rendements (jusqu’à 25%). Cette efficacité s’explique d’abord par la qualité du matériau, employant un silicium pur permettant d’accroître sa capacité de semi-conducteur. Pour une habitation, comptez 8.000€ pour l’installation complète.
Sa particularité est d’afficher de hautes performances lorsque les températures sont moyennes voire froides. À contrario, il est sensible aux hautes températures qui réduisent de fait son rendement. Il doit être positionné de façon à bénéficier d’un ensoleillement direct.
2. Le rendement des panneaux solaires à capteurs silicium polycristallins classiques
Le panneau polycristallin présente un rendement d’environ 18%. Moins coûteux que le monocristallin, son prix pour une habitation de taille moyenne est de 6.500€. Son rendement est un peu moins élevé, car il est fabriqué à partir de chutes de silicium refondues.
Ce processus de fabrication est plus écologique. Il est lui aussi sensible à la chaleur avec une perte d’efficacité au-delà de 25°C.
3. Le rendement des panneaux solaires à capteurs pérovskites
Les modules pérovskites sont issus de la technologie monocristalline. Ils peuvent atteindre un rendement de 30% avec un ensoleillement maximal. En moyenne, il est de 22%. Il s’agit d’un modèle peu commercialisé, la technologie étant récente.
Ce panneau remplace donc l’usage du silicium par la pérovskite, un minéral composé d’oxyde de calcium et de titane. Son mode de fonctionnement est identique aux autres panneaux : il convertit les rayons du soleil en électricité.
4. Le rendement des panneaux solaires PERC
Les panneaux de cette composition disposent de trois couches à la différence des autres panneaux, la troisième est une couche de passivation diélectrique : placée à l’arrière du panneau, elle représente une nouvelle chance de capter les rayons du soleil pour augmenter le rendement.
Son principal atout est de permettre de produire plus d’énergie, y compris lorsque les panneaux se trouvent en zone d’ombre ou lors de températures élevées.
Quel type de panneau solaire à haut rendement choisir ?
Les panneaux solaires se répartissent en quatre grandes familles : photovoltaïque, thermique, aérovoltaïque et hybride.
Panneau solaire thermique
production d’eau chaude
Panneau photovoltaïque
production d’électricité
Panneau hybride
production d’eau chaude et d’électricité
Panneau aérovoltaïque
production d’air chaud et d’électricité
1. Les panneaux solaires photovoltaïques à haut rendement
Les modèles monocristallins à haut rendement des panneaux solaires photovoltaïques présentent un taux de captation des rayons solaires très élevé, dépassant les 20% à condition de disposer d’un ensoleillement direct.
Mais leurs performances sont sensibles aux fortes chaleurs.
Pour la pose de panneaux sur des espaces avec des zones d’ombre, il est recommandé les panneaux solaires PERC qui captent toutes les ondes de lumière pour un rendement attendu de plus de 25%.
1 – Panneau recevant les rayons du soleil
2 – Courant continu
3 – Onduleur
4 – Courant alternatif
5 – Diffusion d’électricité dans l’habitation
💡 Le panneau solaire photovoltaïque capte l’énergie solaire, la transforme en courant continu, puis l’onduleur transforme ce courant en courant alternatif qui permet d’alimenter la maison en sécurité.
2. Les panneaux solaires thermiques à haut rendement
Les panneaux solaires thermiques ont pour principe de capter les rayons du soleil pour chauffer un fluide caloporteur en charge de la chauffe du circuit de chauffage ou de la réserve d’eau chaude sanitaire.
L’installation nécessite une surface moins importante que les panneaux photovoltaïques. Les panneaux disposent de plusieurs technologies : à plan vitré, non vitré, à tubes sous vide, à air.
1 – Panneau recevant les rayons du soleil
2 – Cumulus d’eau chaude
3 – Diffusion de chaleur dans l’habitation (eau et système de chauffage)
💡 Dans les tuyaux circule un liquide qui transporte la chaleur générée par le soleil vers le ballon d’eau chaude et les radiateurs
La captation varie pour chacun avec des rendements calculés différemment du photovoltaïque, puisque le thermique vise à récupérer la chaleur de l’air ou des rayons solaires. De fait, ce système est plus performant dans les zones tempérées ou méditerranéennes.
3. Les panneaux solaires aérovoltaïques à haut rendement
Les panneaux solaires aérovoltaïques présentent une double utilisation.
La face supérieure exposée au soleil assure la production d’électricité et la face interne capte l’air chaud pour la production de chauffage et d’eau chaude sanitaire.
La particularité de ces panneaux est d’utiliser l’air pour refroidir leur surface supérieure et ainsi obtenir un meilleur rendement (+5 à 10%), tout en exploitant la chaleur qui s’en dégage pour chauffer un circuit d’eau.
Cette utilisation doit toutefois être associée à un système d’appoint.
1 : Face supérieure assure la production d’électricité
2 : Face interne capte l’air chaud pour la production de chauffage et d’eau chaude sanitaire
La surface des panneaux est en monocristallin ou polycristallin. Le coût est plus élevé que les autres systèmes. Comptez entre 15.000 et 20.000€ pour l’installation d’un équipement d’une puissance de 3 à 6kWc.
4. Les panneaux solaires hybrides à haut rendement
Le panneau solaire hybride permet à la fois la production d’électricité et la chauffe d’un système d’eau chaude sanitaire ou d’un circuit de chauffage.
Il existe deux systèmes de panneaux solaires hybrides : à air (aérovoltaïque) et à eau.
L’un utilise l’air comme moyen de refroidissement et de captation des calories des panneaux photovoltaïques, l’autre l’eau.
1 – Panneau recevant les rayons du soleil
2 – Cumulus d’eau chaude
3 – Diffusion de chaleur dans l’habitation (eau et système de chauffage)
4 – Onduleur : transforme le courant continu en courant alternatif
5 – Production d’électricité
💡 Dans les tuyaux circule un liquide qui transporte la chaleur générée par le soleil vers le ballon d’eau chaude et les radiateurs
Ce dernier système présente un pouvoir de refroidissement supérieur. En revanche, il ne permet pas la ventilation de l’habitat. Le coût de ces solutions est de 15.000 à 20.000€ pour une installation aérovoltaïque et de 12.000 à 16.000€ pour une installation hybride à eau.
Panneau solaire haut rendement : prix de l’équipement hybride
Pour ce type de produit, un équipement complet coûtera en moyenne 9.200€ auquel doit être ajouté le prix de l’installation.
Comment optimiser le rendement de ses panneaux solaires ?
La pose joue un rôle primordial dans l’optimisation du rendement des panneaux solaires. Plusieurs facteurs entrent en compte et doivent être étudiés de façon globale : le taux d’ensoleillement, la zone d’habitation, l’orientation et l’inclinaison.
1. Le taux d’ensoleillement de la zone de l’habitation
Le taux d’ensoleillement fait varier le rendement. Celui-ci diffère d’une région à une autre. Il est par exemple de 1.500 heures dans le Nord et le Pays basque, 2.100 heures en Gironde et 2.700 heures en Provence.
Son seul taux n’est pas suffisant pour définir la performance d’un panneau. Il faut aussi prendre en compte la température de la zone.
2. La température de la zone de l’habitation
Tous les panneaux n’ont pas la même sensibilité à la chaleur. C’est le cas des panneaux solaires monocristallins qui voient leur rendement diminuer au-delà de 25°C. Pour y remédier, le choix peut alors se porter sur un modèle hybride qui assure le refroidissement du panneau.
3. L’orientation des panneaux
Quelle que soit la région, il est estimé que l’orientation des panneaux influe sur la production dans des pourcentages variables. Une orientation vers le sud diminue de 0% la production, il s’agit de l’orientation idéale.
Une orientation Sud-est / Sud-ouest baisse de 5% la production tandis que pour une orientation Est / Ouest diminue de 20%. Cette donnée dépend directement de la configuration de l’immeuble avec l’orientation des toitures.
4. L’inclinaison des panneaux
L’inclinaison joue également un rôle important. Pour profiter au maximum de l’apport solaire, celle-ci varie d’une région à une autre. L’inclinaison recommandée pour une production optimale annuelle varie selon les villes, par exemple :
- Marseille : 33°
- Paris : 39°
- Calais : 41°
Panneau solaire haut rendement : impact de l’inclinaison sur le rendement
Une différence d’inclinaison de 10° par rapport aux préconisations équivaut à une baisse de rendement de l’ordre de 2%.
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Foire aux questions
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Il existe trois grandes familles de panneaux solaires : les photovoltaïques pour la production d’électricité, les thermiques pour la chauffe de l’eau sanitaire et les hybrides, combinant les deux fonctions.
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Toutes les régions permettent la pose de panneaux solaires. Il conviendra d’adapter la technologie au meilleur rendement. Certains panneaux offrent aussi d’excellentes performances lorsqu’ils sont dans des zones ombragées.
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Il est possible de bénéficier de plusieurs aides pour la pose de panneaux solaires, notamment : MaPrimeRénov’, la Prime énergie, MaPrimeRénov’ Sérénité, la TVA à 5.5 ou encore la prime à l’autoconsommation.
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