Le panneau solaire est un équipement écologique qui utilise le rayonnement solaire pour couvrir vos besoins en électricité. Grâce à l'autoconsommation vous gagnez en autonomie énergétique et pouvez même proposer le surplus de production à la vente. Comment fonctionne concrètement un panneau solaire ? Nous vous donnons des explications simples pour tout comprendre. Suivez le guide !
Quels sont les principaux avantages des panneaux solaires ?
L'énergie solaire avantages et inconvénients pour tout comprendre. Les atouts des panneaux solaires sont nombreux, à la fois économiques, environnementaux et pratiques. D'une part, le panneau solaire utilise le soleil, énergie renouvelable inépuisable par excellence. Il produit ainsi de l'énergie électrique ou de la chaleur sans puiser dans les ressources disponibles, ce qui est un avantage important.
En outre, ces panneaux sont écologiques puisqu'ils fonctionnent sans émettre de gaz à effet de serre. Cela participe grandement à lutter contre le réchauffement climatique et ainsi à réduire le bilan carbone des panneaux solaires. Notons également que les panneaux solaires vous permettent de faire une belle économie financière sur votre facture d'énergie, ce qui est très appréciable quand on assiste à la hausse constante du prix de l'électricité. Si vous choisissez une puissance suffisante vous pouvez même parvenir à une autoconsommation énergétique, partielle ou totale.
Sur la durée, la rentabilité de vos panneaux est parfaite, bien que l'investissement de départ puisse être élevé. En 5 ans en moyenne votre investissement sera entièrement rentabilisé. Vous pourrez même générer une plus-value supplémentaire en revendant vos excédents d’électricité produite dans le réseau public.
Enfin, les aides de l’État constituent un supplément non négligeable, notamment grâce aux crédits d'impôt et aux subventions pour l'achat de panneaux solaires.
Fonctionnement des panneaux solaires en bref
Il est bien légitime de se demander comment fonctionne un panneau solaire en plus de connaître le photovoltaique définition. L'installation solaire photovoltaïque permet une production électrique directement utilisable dans votre foyer. La rentabilité de votre installation varie en fonction du niveau de luminosité.
La transformation de l'énergie solaire en électricité suit un processus simple. Les panneaux solaires contiennent des cellules photovoltaïques qui captent la lumière du soleil et la convertissent en source d'énergie. Cela donne alors un courant continu. Les micro-onduleurs (ou bien l'onduleur central) convertissent ensuite le courant continu produit en courant alternatif. Lorsqu'il est alternatif, le courant est directement exploitable dans une maison en autoconsommation et permet de couvrir les besoins du foyer en électricité.
Concrètement, les panneaux solaires fonctionnent de sorte à fournir de l'électricité pour les prises, les éclairages, le fonctionnement de vos appareils électroménagers ou encore pour vos radiateurs et équipements informatiques.
De quoi se compose un panneau solaire photovoltaïque ?
Le panneau solaire est un dispositif très apprécié puisqu'il est à la fois écologique et économique. Il se compose de différents éléments, destinés à assurer un bon rendement dans le temps, une efficacité et une robustesse face aux conditions climatiques. D'une part, le panneau solaire se compose de cellules solaires qui produisent de l'électricité grâce à l'effet photovoltaïque. Son matériau principal est le silicium mono cristallin, polycristallin ou bien amorphe.
Ensuite, le panneau se dote d'une couche anti-reflet destinée à réduire la réflexion du soleil tout en maximisant la bonne absorption de la lumière. Le verre protecteur, transparent et durable, protège les cellules des impacts, des rayons UV et du mauvais temps, tout en étant un capteur de lumière. En outre, le cadre en aluminium rigidifie le panneau, ce qui rend son installation plus facile.
Les couches d'encapsulation conçues en polymère contribuent également à protéger les cellules du panneau. Sans oublier le boîtier de raccordement qui contient les diodes de protection ainsi que les connexions électriques entre les cellules. Ce boîtier a un rôle important puisqu'il sert au branchement du panneau solaire sur un système externe comme une batterie ou un onduleur.
Comment fonctionne la batterie du panneau solaire ?
En règle générale, la batterie du panneau solaire se situe entre l'onduleur et le panneau solaire lui-même. La batterie accumule le courant électrique continu qu'elle renvoie dans l'onduleur selon vos besoins, afin de créer un courant électrique alternatif.
Pour bien choisir votre batterie solaire, il est conseillé de vérifier sa durée de vie, qui s'exprime en nombre de cycles (charges/décharges), ainsi que sa capacité totale de stockage. De la même manière, vous pouvez tenir compte du taux de décharge exprimé par une codification commençant par la lettre C suivi du nombre d'heures prévu : par exemple une batterie C10 mettra 10 heures à se décharger. En pratique, privilégiez les micro-onduleurs si vous avez une batterie AC. En effet, certains modèles de batteries s'adaptent à des technologies particulières. Vous pouvez également tenir compte de vos besoins énergétiques plus ou moins élevés, ce qui aura forcément un impact sur le choix de la puissance de batterie.
Le rôle de l'onduleur dans le panneau solaire
Le panneau solaire est toujours muni d'un onduleur qui convertit l'énergie naturelle du soleil. Quand le panneau capte la lumière solaire et qu'il la transforme en courant électrique continu, l'onduleur rentre en jeu pour transformer ce courant en un courant alternatif. L'énergie produite est alors utilisable dans les habitations, notamment pour un usage domestique.
En pratique, l'onduleur prend la forme d'un boîtier métallique doté d'un ventilateur et d'un radiateur. Il se pose à proximité immédiate des panneaux solaires afin d'empêcher la perte d'électricité. L'onduleur gère en principe tous les panneaux solaires de l'installation. Vous pouvez toutefois utiliser des micro-onduleurs, chacun étant dédié à un panneau, parfaits pour une petite installation. Les micro-onduleurs évitent également une panne générale lorsqu'un seul panneau solaire dysfonctionne.
Les différents types de panneaux solaires
Il n'existe pas qu'un seul type de panneau solaire mais bien plusieurs modèles avec une structure différente, à choisir en fonction de vos besoins.
Le premier type de solution solaire concerne les panneaux solaires photovoltaïques. Ces panneaux solaires utilisent chaque cellule photovoltaïque à base de silicium pour convertir la lumière naturelle du soleil en électricité. Ils peuvent être dotés de silicium monocristallin, avec un seul cristal de silicium ou bien de silicium polycristallin, fabriqué avec plusieurs cristaux de silicium. Le composant du poly cristallin le rend adapté aux zones très ensoleillées. Il coûte moins cher mais l'inconvénient est que son efficacité n'est que de 16 % environ tandis qu'elle est de 20 % en moyenne pour du mono cristallin.
Les panneaux solaires à couches minces peuvent utiliser du silicium amorphe, non cristallin. Ce silicium est apposé en fine couche sur des matières telles que le métal, le verre ou le plastique. Il est plus écologique et économique à produire puisqu'il a besoin de moins de matériaux que pour la solution cristalline. Toutefois son efficacité est plutôt faible, de l'ordre de 8 % environ.
Vient ensuite le panneau solaire thermique qui chauffe l'eau en captant l'énergie solaire. Le liquide réchauffé est ensuite utilisé pour l'eau chaude sanitaire ou le système de chauffage. Le panneau thermique est spécialement dédié à une utilisation domestique.
Enfin, un troisième type de panneaux solaires concerne les panneaux hybrides, combinant la technologie photovoltaïque avec la solution thermique. Ces panneaux optimisent l'espace disponible en produisant à la fois de la chaleur et de l'électricité.
Quelle est la durée de vie d'un panneau solaire ?
Combien de temps au total un panneau solaire est-il capable de produire de l'énergie renouvelable ? La durée de vie standard d'un panneau solaire est de 30 ans en moyenne. Ce temps est plus ou moins long en fonction de différents facteurs comme son entretien, les conditions de son utilisation et sa fabrication.
Les fabricants de panneaux solaires proposent des garanties de performance, de 90 % de la puissance nominale pendant les dix premières années puis de 80 % jusqu'à la 25 e année. En pratique, on constate que le panneau solaire composé de silicium monocristallin et polycristallin a une durée de vie plus longue que son homologue composé de silicium amorphe. En outre, les équipements situés dans des zones à fortes intempéries ou à fortes chaleurs ont tendance à avoir une moins bonne durée de vie, hormis en cas d'excellent entretien au fil des années.
Que deviennent les panneaux solaires en fin de vie ?
Après 30 ans de bons et loyaux services, vos panneaux solaires continuent tout de même de fonctionner. Cependant ils ont un rendement bien plus faible qu'auparavant. A titre de comparaison la production panneau solaire par jour d'une puissance de 300 watts est en moyenne de 2 kWh avec 4 heures de soleil direct par jour.
Certains modèles peuvent même continuer à produire 70 % de leur capacité initiale, même passée la barre fatidique des 30 ans ! La majorité des matériaux peut se recycler, environ 95 % du poids du panneau, ce qui est idéal pour préserver l'environnement même après la fin de vie de ces équipements. En effet, le silicium, le verre et l'aluminium sont des matériaux recyclables assez facilement.
Peut-on installer ses panneaux solaires soi-même ?
Vous souhaitez installer des panneaux solaires chez vous ? Sachez que vous n’êtes pas obligés de les faire poser par un professionnel expert. Vous pouvez en effet installer vous-même vos panneaux, bien que cela puisse être un peu plus compliqué en fonction du système choisi ainsi que de vos compétences en électricité et en bricolage. Si vous le souhaitez, vous pouvez bien sûr faire appel à un artisan professionnel pour la pose de votre installation photovoltaïque.
On distingue le kit solaire plug and play du kit solaire classique à installer soi-même. Le kit plug and play s'installe directement dans le jardin et se branche sur une prise électrique. Il ne nécessite que peu de bricolage et peu d'administratif. Toutefois, vous ne pouvez pas installer plus de 3 kWc de panneaux solaires (ce qui équivaut à environ 5 panneaux) en plug and play.
De son côté, le kit solaire à installer soi-même est la version classique des panneaux solaires, à poser sur le toit et à raccorder au tableau électrique. Cette solution est complète, bien qu'elle nécessite de savoir bricoler. Pour installer l'équipement, il faut raccorder le tout à une source électrique, reliée au tableau électrique de votre logement. Cette solution est économique puisque vous évitez le coût d’installation des panneaux solaires parfois élevé d'un installateur professionnel. En outre, il vous faut déclarer cette installation au préalable auprès de votre mairie ou faire une demande chez Enedis.
Prérequis techniques et administratifs pour installer vos panneaux solaires vous-même
Vous avez comme projet d'être indépendant dans la pose de vos panneaux photovoltaïques ? Sachez que vous devez respecter certains prérequis administratifs et techniques avant de profiter d'une consommation gratuite et efficace de votre propre électricité.
Les compétences techniques pour installer des panneaux solaires soi-même
Certaines compétences sont nécessaires pour installer des panneaux solaires classiques, notamment la compréhension du tableau électrique pour le raccordement et le fonctionnement de l'onduleur solaire. En outre, vous devez obligatoirement respecter la norme électrique française en vigueur, la NF C15-100.
Certaines compétences en bricolage sont également de mise, comme la capacité à fixer des panneaux sur le toit ou le sol. Il est fortement conseillé de veiller à votre sécurité une fois en hauteur, surtout si vous installez les panneaux solaires sur un toit incliné.
Sachez que l'orientation de vos panneaux solaires doit être plein sud afin de maximiser leur niveau de production et donc leur rendement. L'inclinaison parfaite, y compris l'inclinaison des panneaux solaires en hiver, est comprise entre 30° et 35°, sans être dérangée par la présence d'arbres ou d'ombrage. Avant toute pose n'hésitez pas à vérifier que le support où vous souhaitez installer votre kit est suffisamment solide pour supporter le poids des panneaux.
Les démarches administratives préalables à la pose
Du côté administratif, vous devez effectuer une déclaration préalable de travaux à la mairie grâce au formulaire CERFA n° 13703, valant pour une installation visible sur la toiture. Si vous installez des panneaux sur le sol et que cela n'est pas visible depuis la voie publique, vous êtes dispensés de déclaration.
De la même manière, il vous faut faire une demande à votre gestionnaire de réseau électrique (Enedis en France) pour la vente de l'énergie produite dans le réseau public. Quoi qu'il en soit, l'installation solaire doit respecter la norme NF C15-100 propre aux installations électriques basse tension et la norme NF EN 61215 concernant la bonne performance des panneaux solaires.
Pour vous faciliter la tâche nous faisons en sorte que vous puissiez raccorder vos panneaux solaires au tableau électrique dans les meilleures conditions. Nous veillons ainsi à ce que les particuliers puissent installer leurs kits solaires classiques eux-mêmes, notamment grâce à un accompagnement et une notice complète.
