Les panneaux solaires hybrides combinent à la fois la production d’électricité photovoltaïque et la production de chaleur au sein d’un seul module. Cette technologie offre une solution pour chauffer l’eau chaude sanitaire tout en produisant et en consommant ou en revendant de l’électricité renouvelable. Voici un aperçu de cette technologie prometteuse selon les conseils de Conseils Thermiques.
Panneau solaire hybride : un duo performant
Les panneaux solaires hybrides représentent une alternative aux panneaux solaires thermiques (pour la production de chaleur) et aux panneaux solaires photovoltaïques (pour la production d’électricité). Ils permettent d’optimiser l’espace en superposant un panneau solaire photovoltaïque (au-dessus) et un panneau solaire thermique (en dessous).
Cette combinaison est intéressante car elle améliore le rendement de la partie photovoltaïque, augmentant ainsi son efficacité d’environ 10 %. En effet, les panneaux solaires photovoltaïques perdent de leur efficacité en cas de fortes chaleurs, avec une baisse de rendement pouvant atteindre jusqu’à -25 %. Le panneau solaire thermique contribue donc au refroidissement du panneau photovoltaïque.
Cela est particulièrement vrai pour la plupart des installations photovoltaïques « intégrées au bâti », qui servent à l’étanchéité de la toiture, laissant ainsi peu d’espace pour un refroidissement efficace.
En théorie, les panneaux solaires hybrides fonctionnent parfaitement. Cependant, en pratique, il est essentiel que la surface couverte par les panneaux corresponde bien aux besoins, en particulier pour la production de chaleur. En effet, en raison de la variation de l’ensoleillement, la production de chaleur est nettement plus faible en hiver qu’en été. Il existe deux technologies distinctes à cet égard, qui seront détaillées ci-dessous.
Panneau solaire hybride aérovoltaïque
Fonctionnement : Le panneau solaire photovoltaïque est ventilé par le dessous pour évacuer la chaleur. L’air chaud est ensuite propulsé à travers des conduits qui desservent les pièces de la maison et éventuellement un chauffe-eau thermodynamique. Tout excédent de chaleur est évacué par une sortie sur le toit.
Performances : En hiver, ce système est logiquement peu performant, car la production de chaleur est très limitée (sauf peut-être pour les résidences secondaires avec une fonction « antigel »). En mi-saison, il peut être utile car il peut fournir une chaleur d’appoint parfois nécessaire et soulager le chauffage principal. En été, la chaleur produite peut être utilisée en raccordant les panneaux solaires hybrides à un chauffe-eau thermodynamique qui utilise l’air chaud. Cependant, cela entraîne des coûts supplémentaires et nécessite un espace de stockage non négligeable à proximité des panneaux solaires.
Dans tous les cas, pour obtenir une efficacité optimale, les thermostats de la chaudière (chauffage principal) et des panneaux solaires hybrides (chauffage secondaire) doivent être synchronisés. Cela permet à la chaudière de s’éteindre rapidement lorsque le soleil brille.
En général, étant donné que la production de chaleur est relativement faible, ce système est plus efficace et cohérent dans les logements neufs très bien isolés.
Avantages :
- Gain d’espace sur le toit.
- Efficace en mi-saison.
- Efficace dans les nouvelles constructions.
Inconvénients :
- Moins efficace en termes de transmission et de stockage de l’énergie par rapport au système hydraulique.
- Nécessite un positionnement précis du ventilateur (source de nuisance sonore).
- Réglage minutieux des thermostats indispensable.
- Moins adapté à la rénovation.
- Moins subventionné que le système hydraulique.
Panneau solaire hybride hydraulique
Fonctionnement : Les capteurs solaires sont équipés d’un échangeur thermique à eau situé en dessous. L’eau chaude est généralement utilisée pour la production d’eau chaude sanitaire (mais peut également servir pour le chauffage).
Performances : Si l’on compare une solution classique composée de « panneaux solaires photovoltaïques et thermiques » à une solution de « panneaux solaires hybrides », la production d’électricité est effectivement supérieure avec les panneaux solaires hybrides, d’environ 10 %. En revanche, la production de chaleur est inférieure d’environ 20 %.
Ces deux solutions sont donc comparables, en tenant compte du fait que les panneaux hybrides offrent un gain d’espace et une intégration plus harmonieuse. Le choix entre les deux dépendra donc du prix.
Avantages :
- Gain d’espace sur le toit.
- Stockage de l’énergie produite dans un ballon.
- Performances comparables aux solutions traditionnelles.
- Mieux subventionné que le système aérovoltaïque.
Inconvénients :
- Décision économique à évaluer minutieusement.
Dimensionnement : Trouver le bon équilibre
Technologie : Les panneaux solaires hybrides conviennent mieux au chauffage de l’eau qu’à celui de l’air. Par conséquent, il est plus judicieux de se tourner vers un système hydraulique.
Surface des panneaux hybrides : Les installations photovoltaïques classiques (pour l’électricité uniquement) couvrent généralement environ 20 m² (puissance de 3 kWc). Pour les panneaux solaires hybrides, qui produisent également de la chaleur, il est important de veiller à un bon équilibre entre « production d’électricité » et « production de chaleur », en particulier en été.
Ainsi, la surface des panneaux hybrides est plus modeste, généralement autour de 10 m² (1,5 kWc pour la partie photovoltaïque et 1,5 kWc pour la partie thermique). Cette surface de 10 m² répond généralement aux besoins en eau chaude pour une famille de quatre personnes, sans surdimensionnement. De plus, cette taille correspond bien aux aides financières disponibles pour le projet.
Si l’espace le permet et pour un coût supplémentaire limité, il peut être judicieux de compléter l’installation hybride avec des panneaux photovoltaïques classiques de même apparence pour augmenter la production d’électricité. Une installation courante serait donc :
- 10 m² de panneaux solaires hybrides : 1,5 kWc de puissance électrique, 1,5 kWc de puissance thermique.
- 10 m² de panneaux solaires photovoltaïques : 1,5 kWc de puissance électrique.
- Il convient de noter qu’un logiciel de calcul est généralement utilisé pour dimensionner précisément l’installation.
Production photovoltaïque : Il existe trois options habituelles pour gérer la production d’électricité :
- Revente totale sur le réseau (environ 15 à 20 centimes d’euro par kWh).
- Autoconsommation et revente de l’excédent (environ 10 centimes d’euro par kWh).
- Autoconsommation totale.
La tendance actuelle penche clairement en faveur de l’autoconsommation, avec la diminution régulière des tarifs de rachat.
Prix des panneaux solaires hybrides
Pour évaluer correctement la rentabilité d’une installation de panneaux solaires hybrides, il est essentiel de connaître les prix du marché, à la fois pour la partie photovoltaïque et pour la partie solaire thermique.
Il est donc recommandé de demander un devis pour une solution « panneaux solaires hybrides » et, en parallèle, pour une solution plus traditionnelle composée de « panneaux solaires photovoltaïques + panneaux solaires thermiques » (si l’espace de la toiture le permet). Il est important de noter qu’il est recommandé de solliciter plusieurs devis, car sur les nouvelles technologies, il arrive que des commerciaux peu scrupuleux vantent des performances assez irréalistes avec des devis en conséquence.
Le coût d’une installation dépend de nombreux facteurs tels que le passage des conduits, la longueur des tuyaux, le type d’intégration à la toiture, etc. Cependant, pour donner une idée approximative, une installation de panneaux solaires hybrides d’une puissance de 3 kWc coûte généralement entre 13 000 et 15 000 euros TTC. Si le prix dépasse 20 000 euros, il convient de s’interroger.
À titre de comparaison, une installation photovoltaïque classique de même puissance (production d’électricité uniquement) coûte généralement environ 10 000 euros TTC, tandis qu’un système de chauffage solaire coûte environ 4 000 euros TTC. Les coûts des deux solutions sont donc relativement proches.
En fin de compte, les panneaux solaires hybrides représentent une alternative intéressante lorsque l’espace sur le toit est limité. Ils sont particulièrement adaptés au chauffage de l’eau et permettent une production d’électricité. Vous pouvez choisir de revendre cette électricité ou de l’autoconsommer, en fonction de vos besoins et de la réglementation en vigueur. En tout cas, une analyse économique détaillée est essentielle pour déterminer la solution la plus rentable pour votre situation spécifique.
