Bonjour et bienvenue à toutes et à tous. Aujourd’hui dans cet article, je vous parle du fonctionnement des panneaux solaires. Le rendement énergétique, la puissance et la production n’auront bientôt plus de ce fait pour vous. C’est parti. Je suis Akim de Solar Direct.
Avant de commencer, je vous encourage à me poser vos questions en commentaire. J’y répondrai avec plaisir en quelques minutes. Si vous êtes ici, c’est que vous pensez à installer des panneaux solaires ou que vous avez tout simplement envie de savoir comment ça fonctionne parce que ça vous intéresse.
Dans les deux cas, vous êtes au bon endroit.
À la fin de cet article, vous saurez comment un capteur solaire photovoltaïque produit de l’électricité, quels sont les différents types de panneaux solaires et comment il fonctionne.
Et enfin qu’est ce que le rendement énergétique d’un panneau photovoltaïque ? On commence tout de suite avec le plus important : comment fonctionne un panneau photovoltaïque. On va faire un petit ensemble. N’ayez pas peur vous allez voir que c’est plutôt simple !
Notre panneau solaire est recouvert de silicium.
C’est un élément que l’on retrouve dans le sable. Ce silicium est constituée d’atomes. Pour rappel, un atom c’est une toute petite particule avec un noyau et des électrons.
Pour qu’un courant électrique soit créé, il faut faire circuler ces électrons.
Or, le silicium ne suffit pas.
Si on expose des électrons à la lumière du soleil, ils s’agitent dans tous les sens mais on ne peut pas vraiment dire qu’ils circulent. Pour les faire circuler, on a donc besoin de les guider. C’est là qu’interviennent deux autres atomes : le phosphore et le bohr.
Le phosphore est un atom qui possède une quantité énorme d’électrons.
En fait il en contient plus que le silicium, ce qui nous donne un surplus d’électrons.
Il est donc placé sur la couche supérieure du silicium. Le bohr quant à lui est en déficit d’électrons. On le place sur la couche inférieure du silicium. On se retrouve alors avec le même principe que pour les piles électriques avec une borne positive et une borne négative.
Notre borne négative, c’est la couche supérieure qui contient du phosphore et la borne positive.
La couche inférieure qu’il contient le bohr. Avec ses deux bornes. On arrive à faire circuler dans le bon sens les électrons et c’est comme ça qu’on obtient du courant électrique. Votre capteur n’est donc rien de plus qu’une grosse pile inépuisable qui fonctionne grâce à la lumière du soleil.
Ah oui, j’oubliais presque le rôle du soleil dans tout ça.
On y va ! On sait tous, il faut du soleil pour produire de l’électricité photovoltaïque. Dans les rayons du soleil, on trouve des photons. Ce sont eux qui viennent frapper la surface des panneaux solaires.
C’est à ce moment précis que les électrons du silicium se mettent à circuler entre les deux couches.
C’est ce qu’on appelle l’effet photoélectrique. Maintenant vous savez comment un panneau photovoltaïque produit de l’électricité grâce à la lumière du soleil. J’ai simplifié au maximum mes explications. Si c’est un peu flou, pour vous vous pouvez me laisser vos commentaires une petite chose que je ne vous ai pas dit.
Seulement un certain pourcentage des photons sont transformés en électricité.
Le reste devient de la chaleur. C’est pour ça qu’on dit qu’un capteur solaire peut avoir un rendement de 20 % en moyenne aujourd’hui. On l’a vu à l’instant, un capteur solaire n’est pas capable de transformer toute la lumière qu’il reçoit en électricité. Le rendement énergétique d’un panneau photovoltaïque, c’est le pourcentage de la lumière du soleil qu’il est capable de transformer en électricité.
Le rendement photovoltaïque d’un capteur dépend de plusieurs facteurs.
Comme ça n’a pas vraiment de lien direct avec le fonctionnement, je ne vais pas en parler ici. Par contre si vous voulez en savoir plus je vous ai mis l’essentiel dans un petit contenu téléchargeable. Vous pouvez cliquer sur le bouton qui s’affiche autour de moi pour le récupérer gratuitement. On sait maintenant qu’environ 80% de la production d’une installation, c’est de la chaleur et non pas de l’électricité.
Vous voyez où je veux en venir.
On va parler des panneaux solaires qui produisent de l’énergie thermique.
Il faut bien différencier le panneau solaire et le panneau photovoltaïque. Un capteur photovoltaïque crée de l’électricité alors qu’un panneau solaire peut produire de la chaleur. On parle alors de capteurs thermiques lorsqu’il produit de la chaleur ou l’hybride lorsqu’il produit de la chaleur et de l’électricité.
On regarde tout de suite le fonctionnement des différents types de panneaux solaires et il en existe trois : le photovoltaïque dont je vous ai déjà parlé, l’hybride et le thermique.
Je vous propose d’étudier leur fonctionnement. Comme ça, vous serez incollables sur tous les panneaux solaires. On commence par l’hybride et tout est dans son nom. Ce panneau produit deux sources d’énergie différentes : le thermique et le photovoltaïque.
En fait c’est le même principe de fonctionnement qu’un panneau photovoltaïque.
C’est juste qu’on récupère la chaleur qui est produite naturellement. Du coup la phase supérieure est recouverte de cellules photovoltaïques et sous le capteur on installe un circuit hydraulique qui récupère la chaleur. C’est tout simple ! En fait de l’eau froide circulent sous le panneau.
Votre eau sanitaire est donc préalablement chauffé par vos capteurs avant d’alimenter vos radiateurs ou votre chauffe-eau ou un plancher chauffant.
Avec ce type d’installation, on fait plus d’économies parce qu’on s’attaque à deux postes de dépenses énergétiques. En plus, le capteur fonctionne mieux quand il est refroidi. Si ça vous intéresse, vous pouvez faire une simulation sur notre site internet. Ça permet de connaître le montant des économies que vous feriez avec ce type de panneaux solaires.
Il nous reste le capteur solaire thermique à voir ensemble, mais vous allez le voir une fois qu’on a compris le fonctionnement du panneau photovoltaïque et de l’hybride.
C’est très simple. Le capteur solaire thermique fonctionne comme un module solaire hybride sauf qu’on enlève la partie photovoltaïque. Ici bien souvent, ce sont des capteurs constitué de tubes noirs. Comme les tubes sont sombres, ils captent mieux la chaleur émise par le soleil.
Un fluide caloporteur circule dans ces tubes pour emmagasiner la chaleur.
Ensuite, il transfère cette chaleur au ballon de stockage.
Avec ce type d’installation vous pouvez donc faire chauffer de l’eau et alimenter vos radiateurs si ce sont des radiateurs à eau. Je récapitule avant d’aller plus loin. On sait maintenant comment l’électricité est produite.
On sait aussi que l’on peut installer un chauffage écologique grâce aux capteurs solaires thermiques.
Maintenant, j’aimerais qu’on voit un peu plus précisément comment fonctionne une installation photovoltaïque dans son ensemble. La production d’électricité et de chaleur solaire n’a plus de secret pour vous.
Pour ce qui est de la solution de chauffage, on peut s’arrêter là même s’il existe plein de capteurs différents. En ce qui concerne l’électricité photovoltaïque, les panneaux solaires à eux seuls ne suffisent pas pour alimenter votre maison, je vous explique pourquoi.
Le courant qui sort de vos modules est un courant continu et dans une maison on utilise du courant alternatif.
Il faut donc transformer le courant qui vient de vos panneaux et c’est précisément le rôle de l’onduleur.
Pour vous expliquer le courant est acheminé vers l’onduleur qui le transforme en courant alternatif. À ce moment là vous pouvez utiliser l’énergie que vous allez produit dans votre maison. Il existe aussi beaucoup d’autres éléments qui vont vous servir à mieux consommer l’énergie.
C’est le cas des batteries, du système de monitoring ou encore du suivi de la production.
Mais là encore ce n’est pas le sujet de cet article. Je vous ai quand même répertorié mes astuces pour consommer le plus d’énergie solaire possible et donc faire beaucoup d’économies. Vous pouvez cliquer sur le bouton qui s’affiche quelque part autour de moi pour télécharger ce document. Il faut savoir que l’utilisation de cette énergie produite n’est pas la même pour tout le monde.
On distingue trois types de consommation : l’autoconsommation totale, l’autoconsommation partielle et enfin la revente totale.
L’autoconsommation totale, comme son nom l’indique, c’est lorsque l’on consomme la totalité de l’énergie que l’on produit. Il faut bien se dire que les pics de production ont lieu en pleine journée. Ça implique d’être très rigoureux et de faire fonctionner tous ces appareils entre 12h et 15h. Mais on peut toujours installer des batteries solaires.
Comme ça, l’énergie qui n’est pas utilisée n’est pas perdu.
Pour ce qui est de l’autoconsommation partielle, vous utilisez là aussi l’énergie que vous produisez. La différence, c’est que tout ce que vous ne consommez pas, vous le vendez à EDF. Ça veut dire que votre installation est relié au réseau public. C’est ce qu’on appelle le raccordement.
Cette étape n’est pas obligatoire en autoconsommation totale.
Pour que vous compreniez bien, l’autoconsommation totale est souvent utilisée sur les sites isolés qui n’ont pas d’accès au réseau EDF.
Ici aussi vous devez utiliser vos appareils énergivores la journée. La simple différence c’est que vous êtes sûr de ne jamais gâcher d’électricité même sans solution de stockage. Cette solution vous intéresse, vous pouvez en discuter par téléphone avec nos conseillers.
Ils sont disponibles pour vous aiguiller dans vos démarches et répondre à toutes vos questions.
Cliquez simplement sur le bouton qui s’affiche sur votre écran pour être rappelé.
D’ailleurs, j’en profite pour vous parler de Nouvel’R Énergie. On est spécialisée dans l’installation de panneaux solaires depuis 2013 et on accompagne plusieurs milliers de producteurs d’énergie solaire chaque année et partout en France. Notre mission, c’est de vous rendre l’utilisation de l’énergie solaire la plus simple et la plus rentable possible.
Je passe maintenant à la vente totale avec cette configuration.
Vous n’utilisez pas le courant chez vous ? Il est directement acheté par votre fournisseur. Bien souvent, c’est EDF dans ce cas. C’est exactement le même principe que l’autoconsommation partielle.
Ce qui change, c’est que vous ne vendez pas juste le surplus mais toute la production.
Si je devais vous conseiller un mode de consommation j’opterais pour l’autoconsommation partielle. C’est celle qui vous fera faire le plus d’économies, vous consommez beaucoup moins d’électricité publique et vous avez un revenu supplémentaire avec la vente de surplus. Et ça c’est tout bénef ! Pour ce qui est du fonctionnement, on a vu le plus important.
Maintenant pour que vous ayez une vision plus globale, il faut qu’on parle de la puissance.
Avant tout, il faut qu’on se mette au point sur les unités de mesure et on va commencer par le plus simple le watt.
C’est l’unité de mesure pour la puissance énergétique. En gros, si vous avez un micro-ondes de 800 watts ça veut dire qu’il va consommer 800 watts sur le réseau électrique pour fonctionner. Jusque là, rien de bien compliqué. Passons maintenant au watt crête.
C’est la même chose, on ajoute crète pour dire que c’est la puissance maximale à un instant T.
Par exemple, si un capteur solaire indique 310 watts crête, ça veut dire que dans des conditions optimales, il pourrait produire 310 watts. Dans le milieu photovoltaïque, on utilise aussi le kilowattheure. Par exemple, si vous faites fonctionner un appareil de 1000 watts pendant une heure vous aurez consommé un kilowattheure.
Pour le kilowatt crête, c’est tout simple.
3000 watts crête égal 3 kilowatts crête.
Une fois qu’on manie bien les unités de mesure, c’est super simple de mesurer la puissance de l’installation photovoltaïque dont vous aurez besoin. Il vous suffit juste de regarder votre consommation de kilowattheures à l’année. Une fois que vous avez cette donnée, vous pouvez facilement mettre une puissance en face. Pour vous donner un exemple concret avec une installation de trois kilowatts crête sur la côte ouest avec une exposition sud, on peut produire 3766 kilowattheures.
Avec la même puissance dans le nord-est, près du Luxembourg on peut produire 2934 kilowattheures.
Je tiens à le préciser tout de suite sans exposition plein sud, une installation solaire reste tout à fait rentable. Après si vous voulez à tout prix une exposition sud sans avoir de toit qui est exposée, il existe des solutions.
Je les ai répertoriés dans un PDF que vous pouvez lire en cliquant sur le bouton qui s’affiche maintenant sur votre écran. Bon là je crois qu’on peut dire que vous maîtrisez bien le sujet.
Je vous propose de regarder en vitesse les petits plus que vous apporte l’énergie solaire.
On va pas se le cacher, l’avantage principal des panneaux solaires, c’est pouvoir faire des économies. En fait, dès lors que vous avez amorti votre investissement, votre électricité est totalement gratuite. J’en profite pour vous dire que si vous voulez obtenir une première estimation de la puissance nécessaire pour votre installation, vous pouvez utiliser notre simulateur solaire. C’est gratuit et ça ne prend que quelques minutes.
Cliquez sur le bouton qui s’affiche quelque part autour de moi pour y accéder.
Comme je vous l’ai dit, après avoir amorti votre installation, une bonne partie de votre consommation ne vous coûte plus rien. C’est super pratique parce que le prix de l’électricité publique augmente tous les ans. Vous serez donc protéger de ces augmentations et votre installation sera de plus en plus rentable. Et il y a aussi l’aspect écologique.
Aujourd’hui on peut affirmer qu’un panneau rembourse sa dette énergétique en moins de cinq ans.
Ça veut dire qu’après cinq années, votre installation ne produit plus que de l’électricité décarbonée. Vous êtes arrivé à la fin de cet article.
Si j’ai bien fait mon travail vous devez avoir compris comment un module solaire crée de l’énergie pour l’électricité photovoltaïque. Il faut que les cellules de silicium soit exposé à la lumière du soleil.
Une fois que le courant continu est créé, il doit passer dans un onduleur.
Une fois que le courant continu est converti en courant alternatif, on peut alimenter nos appareils électriques. Pour ce qui est du chauffage solaire, le soleil réchauffe le fluide caloporteur. Une fois que le fluide est chaud, il transmet ses calories à un ballon de stockage. L’eau à l’intérieur du ballon profite des calories.
cet article est terminée et je vous remercie de l’avoir lu.
Si vous avez des questions posez-les-moi en commentaire et j’y répondrai avec plaisir en quelques minutes.
Si vous préférez discuter par téléphone, vous pouvez demander à être rappelé par l’un de nos techniciens conseillers. Ils sont à votre service pour vous accompagner gratuitement. Si vous voulez approfondir vos connaissances, vous pouvez aussi consulter tous nos guides complets sur l’énergie solaire. Ils sont disponibles en ligne gratuitement sur notre site internet.
Il ne me reste plus qu’à vous dira très vite pour une prochain tutoriel..
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