Vous souhaitez installer des panneaux solaires mais vous ne savez pas comment trancher entre photovoltaïque et thermique ? Découvrez le panneau solaire hybride, une solution deux-en-un performante.
En résumé :
- Les panneaux solaires hybrides permettent à la fois d’assurer une partie des besoins en électricité et en eau chaude d’un logement.
- Ces derniers sont composés en face avant de capteurs photovoltaïques et en face arrière d’un système de récupération de chaleur (fluide caloporteur ou ventilation).
- Les panneaux solaires hybrides permettent de valoriser la totalité de l’énergie solaire produite. On estime que pour un 1 kW d’électricité produite, un panneau solaire photovoltaïque génère 3 kW d’énergie thermique, une source d’énergie non exploitée dans un panneau solaire classique.
- Grâce à cette innovation, le rendement des panneaux solaires hybrides est 5 à 15 % plus important qu’un panneau solaire conventionnel.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire hybride ?
Panneau solaire hybride : principe
Vous connaissez sûrement les panneaux solaires photovoltaïques (ou PV), capables de produire de l’électricité à partir de la lumière du soleil, et les panneaux solaires thermiques, utilisant la chaleur du soleil pour alimenter un logement en eau chaude sanitaire (ECS) et/ou en chauffage.
Mais saviez-vous qu’il existe une alternative capable de générer à la fois de l’électricité et chauffer votre intérieur ? Ce sont les panneaux solaires hybrides.
Fonctionnement d’un panneau solaire hybride
Un panneau solaire hybride est un dispositif innovant refermant :
- au sein de sa face avant, un panneau solaire photovoltaïque;
- au sein de sa face arrière, un échangeur thermique, capable de capter la chaleur.
De cette manière, qu’il soit hydraulique (transmission de la chaleur via un fluide caloporteur) ou aérovoltaïque (transmission de la chaleur par ventilation), le panneau solaire hybride représente une solution deux-en-un idéale pour votre maison.
Pourquoi associer photovoltaïque et thermique ?
Associer photovoltaïque et thermique au sein d’un même module représente une véritable opportunité pour multiplier les économies d’énergies en répondant à la fois à une partie de vos besoins en électricité et en ECS et/ou chauffage. Mais ce n’est pas tout.
Un module PV produit de l’électricité à partir de la lumière du soleil. Cependant, l’efficacité des panneaux solaires est étudiée selon des conditions standards de tests (STC), à savoir une température de cellule de 25 °C et un rayonnement de 1 000 W/m².
Cela signifie qu’en conditions réelles, la puissance générée par le système photovoltaïque corrèle avec la température : pour 1 kW d’électricité, 3 kW d’énergie thermique sont produits, mais non utilisés dans le cas d’un système PV classique.
En plus de ne pas être valorisée, la température a un impact négatif sur la production des panneaux solaires. Plus la température des cellules sera élevée, moins le rendement sera important.
De cette manière, l’air ou l’eau circulant au dos d’un module hybride permet de récupérer la chaleur dégagée par les cellules et, ainsi, de réduire leur température. Cela permet d’augmenter entre 5 et 15 % la production photovoltaïque d’un équipement hybride par rapport à une installation PV standard.
Grâce aux équipements hybrides, l’ énergie solaire est mieux valorisée au travers d’une double production chaleur-électricité.
Photovoltaïque ou aérovoltaïque ?
L'aérovoltaïque permet de faire des économies sur la facture d'électricité et sur le chauffage de votre logement !
Quels sont les types de panneaux solaires hybrides ?
On distingue deux types de panneaux solaires hybrides :
- les systèmes aérovoltaïques (à air) ;
- les systèmes hydrauliques (à eau).
Panneau solaire hybride à eau
Un panneau solaire hydraulique permet de produire à la fois de l’électricité et de l’eau chaude. Dans cette configuration, l'absorbeur, placé au dos des panneaux solaires, capte la chaleur dégagée par les cellules photovoltaïques et réchauffe le fluide caloporteur enfermé dans un circuit fermé.
L’eau chaude produite par les capteurs solaires peut être utilisée pour fournir l’habitat en eau chaude sanitaire et/ou en chauffage en passant par le système de chauffage central (radiateurs, plancher chauffant, etc.).
Les systèmes hybrides à eau sont plus populaires et performants que les modèles hybrides à air. Pour cause, la circulation du fluide caloporteur à l’arrière du panneau permet un refroidissement plus efficace des cellules. Le gain de production permis par la présence de l’échangeur thermique peut atteindre 15 %.
Panneau solaire hybride aérovoltaïque
Concernant les modules aérovoltaïques, l’air ambiant chauffé par les cellules est aspiré à l’arrière des panneaux par le biais d’un ventilateur intégré. L’air solaire est ensuite insufflé dans l’habitation via un système de ventilation pour assurer :
- le chauffage en hiver ;
- le rafraîchissement de l’habitat les nuits d’été ;
- l’assainissement et le renouvellement de l’air de la maison tout au long de l’année.
Grâce au système de ventilation, les équipements photovoltaïques sont capables de produire jusqu'à 10 % d’électricité supplémentaire qu’un panneau solaire non ventilé.
Les capteurs solaires aérovoltaïques peuvent également servir à produire de l’eau chaude sanitaire pour le logement. Pour cela, les modules doivent être couplés avec un chauffe-eau thermodynamique : spécialement conçu à cet effet, l’air préchauffé du panneau permet au système d’atteindre un rendement énergétique jusqu’à 50 % supérieur à un chauffe-eau thermodynamique conventionnel.
Aérovoltaïque ou hydraulique : quel panneau solaire hybride choisir pour mon logement ?
Les systèmes solaires hybrides permettent de répondre à deux types de besoins : la production d’électricité et le chauffage de l’habitation. En rénovation, le choix devra donc principalement s’effectuer selon la configuration actuelle de votre logement et de vos besoins :
- les panneaux solaires hybrides à eau sont à privilégier dans le cas ou vous souhaitez assurer une partie de vos besoins en ECS (douche, piscine, chauffage basse température) ;
- les panneaux solaires hybrides à air sont à privilégier si vous souhaitez chauffer par ventilation (chauffage l’hiver et climatisation d’appoint l’été). Toutefois, les modules aérovoltaïques restent principalement réservés aux habitations neuves ou bien isolées. Enfin, il est important de relever que la fonction de ventilation ne remplacera pas totalement une VMC.
Les panneaux solaires hybrides restent une solution d’appoint, ils doivent forcément être complétés par une autre source d’énergie.
Comment installer des panneaux solaires hybrides ?
Les capteurs solaires hybrides sont mis en place comme des panneaux solaires classiques. Une attention particulière doit être portée aux points suivants :
- les panneaux doivent être inclinés à 30°;
- les modules doivent être orientés le plus possible vers le sud, toute orientation au nord est à proscrire ;
- la potentielle présence de masques solaires doit être étudiée en amont.
Comptez un à deux jours pour les travaux d’installation (raccordement du système hybride à l’équipement adapté (chauffe-eau thermodynamique, ballon solaire, piscine, etc.), mise en service, câble électrique, etc.).
Quel est le prix d’un panneau solaire hybride ?
Les équipements hybrides se révélant comme une innovation récente et peu concurrentielle, les prix sont, en moyenne, 30 à 40 % plus élevés qu’une installation photovoltaïque.
Comptez entre 13 000 et 15 000 € pour installer un équipement de 3 kWc.
Existe-t-il des aides financières pour financer mon projet ?
Oui, l’avantage des capteurs hybrides est qu’ils vous permettent de bénéficier à la fois des aides allouées pour le solaire photovoltaïque et pour le solaire thermique.
Voici les aides financières actuellement applicables aux devis solaires hybrides (sous condition d’éligibilité) :
- MaPrimeRenov’ ;
- primes CEE ;
- TVA réduite à 5,5 % ;
- éco-prêt à taux zéro (Éco-PTZ) ;
- prime à l’autoconsommation ;
- obligation d’achat ;
- une aide de collectivités locales.
Qui sont les fabricants de panneaux solaires hybrides ?
Maintenant que vous en savez plus sur la technologie photovoltaïque hybride, vous devez vous demander quels sont les meilleurs panneaux solaires hybrides. Cette technologie étant assez récente sur le marché du solaire, les alternatives ne sont pas nombreuses.
SPRING DualSun : le panneau solaire hybride fabriqué en France
DualSun est un fabricant de panneaux solaires photovoltaïques et hybrides français. Avec sa solution solaire deux-en-un SPRING, DualSun souhaite offrir un équipement solaire plus efficace à destination des particuliers et des professionnels.
DualSun estime qu’avec des modules SPRING, il est possible de produire jusqu’à 2 fois plus d’énergie par m² de toiture qu’avec un panneau PV standard.
Côté dimensionnement, le professionnel évaluera en premier lieu vos besoins en eau chaude sanitaire. Le fabricant de panneaux solaires hydrauliques estime qu’en fonction de la région, un panneau SPRING correspond aux besoins en eau chaude sanitaire d’1 à 1,5 personne.
Le plus ? Les panneaux solaires SPRING sont identiques visuellement à leurs modules photovoltaïques FLASH. Ainsi, vous pouvez ajouter, en fonction de vos besoins, des panneaux solaires FLASH à votre projet si l’espace en toiture le permet.
Le panneau hybride dispose du label Made In France. L'usine, certifiée ISO 9001, basée à Jujurieux dans l’Ain, produit, entre autres, les échangeurs de chaleur, cœur de l'innovation DualSun. Le panneau solaire et l’échangeur de chaleur sont ensuite assemblés à l’usine.
SPRING, un module hybride design, présente les caractéristiques suivantes :
- une garantie produit de 10 ans (avec une durée de vie dépassant les 30 ans d’après les déclarations du fabricant français) ;
- 25 ans de garantie performance sur le rendement photovoltaïque;
- un module recyclable à près de 95 % et présentant un retour énergétique compris entre 1 et 3 ans;
- un module connecté via une sonde de température qui permet de consulter votre production en temps réel.
R-VOLT Systovi : référence de l’aérovoltaïque
Systovi est un acteur engagé dans la transition énergétique depuis près de 15 ans. Ce fabricant français d’équipements photovoltaïques et hybrides est l’un des leaders du secteur.
Le panneau aérovoltaïque R-VOLT, solution dite 4 en 1, permet à la fois :
- de produire de l’électricité;
- de chauffer votre intérieur ;
- de rafraîchir l’habitation en été ;
- et d’assainir l’air intérieur tout au long de l’année.
Adaptable à tous les logements, le module hybride R-VOLT est composé :
- de gaines plates permettant de connecter les panneaux solaires au MODUL-R et aux bouches d'insufflation ;
- d’un MODUL-R destiné à filtrer et à diriger les flux d’air solaire. Ce dernier s’adapte à toutes les configurations d’installation (sous les combles, intégration en pointe de combles, en combles perdus ou en local technique) ;
- de bouches d’insufflation assurant un confort thermique et renouvelant l’air ambiant de la maison ;
- d’un rejet d’air permettant d’expulser le surplus de chaleur et ainsi d’assurer un confort intérieur constant ;
- d’un thermostat digital permettant de réguler la température.
Le R-VOLT par Systovi est un système intelligent qui permet de chauffer votre intérieur une grande partie de la journée, permettant de réduire le temps de fonctionnement du chauffage central.
Côté dimensionnement, le fabricant français recommande :
- pour un logement de 100 m² : 6 panneaux R-VOLT ;
- pour un logement de 150 m² : 8 panneaux R-VOLT ;
- pour un logement de 200 m² et plus : 10 panneaux R-VOLT.
En fonction de la zone climatique (irradiation solaire mensuelle moyenne en W/m²), il est possible d’ajouter jusqu’à 4 boosters aérothermiques à son installation.
SPRING et R-VOLT : caractéristiques principales
| SPRING | R-VOLT | |
|---|---|---|
| Face avant | - Cellules monocristallines à haut rendement - Puissance nominale 425 Wc - Rendement 20,4 % | - Cellules monocristallines - Puissance nominale 250 Wc - Haut rendement surfacique 167 W/m² - Rendement 16,5 % |
| Face arrière | - Échangeur thermique breveté intégré - Puissance thermique 420 W th /m² | - Système breveté - Puissance nominale 650 W - Débit variable de 100 à 400 m 3 /h |
| Garantie produit | 10 ans | - 10 ans modules - 2 ans composants aérauliques |
| Garantie de performance linéaire PV | 84,8 % | 80 % |
| Compatible avec | - ECS - Pompe à chaleur - Piscine | Chauffe-eau thermodynamique sur air solaire |
| Dimensions | 1899 × 1096 × 30 mm | 1518 × 1011 × 43 mm |
| Prix | 1 000 €/m² | Environ 15 000 € pour 3 kWc |
Comment entretenir une installation solaire hybride ?
L’un des principaux avantages des panneaux solaires photovoltaïques est qu’ils ne demandent que très peu d’entretien. En effet, les modules photovoltaïques sont auto-nettoyants : leur inclinaison et leur surface permettent aux panneaux solaires de se nettoyer grâce au ruissellement de la pluie.
Seul un entretien annuel ou bisannuel est conseillé afin d’éliminer, à l’aide d’un balai télescopique et à l’eau claire, les éventuels dépôts accumulés en surface qui pourraient nuire au rendement du système.
En revanche, pour les capteurs solaires hybrides, une inspection supplémentaire est attendue :
- du côté des modules à air, il est important de contrôler régulièrement les entrées d’air et de changer annuellement le filtre de la ventilation;
- du côté des modules à eau, une vérification régulière du liquide caloporteur (pression, quantité, qualité, étanchéité, etc.) est indispensable pour éviter les pannes.
Comment dimensionner un système solaire hybride ?
Le dimensionnement d’une installation solaire hybride doit être réalisé en fonction des besoins en chaleur. Côté électricité, seront pris en compte dans l’ étude de faisabilité :
- la consommation moyenne du foyer en électricité;
- l’ensoleillement moyen de la région ;
- le potentiel de votre toiture (type, zones d’ombre, orientation et inclinaison, surface disponible).
Il est vivement recommandé que l’étude de votre projet solaire, qu’il soit photovoltaïque ou hybride, soit réalisée par un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement). En effet, seul un professionnel saura évaluer le potentiel de votre projet selon vos besoins et votre budget.
De plus, pour pouvoir entrer dans les conditions d'éligibilité aux aides financières pour l’installation de panneaux solaires, il est indispensable d’avoir recours à un installateur RGE .
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FAQ : Vos questions sur le panneau solaire hybride
Que choisir entre photovoltaïque et hybride ?
Le choix entre un système photovoltaïque et un système hybride dépend principalement de :
- vos besoins;
- l’espace disponible en toiture ;
- votre budget, le PV étant plus accessible.
Si vous souhaitez principalement produire de l’électricité, optez pour un système photovoltaïque. Si vous avez besoin d’un appoint en ECS, confrontez les devis d’équipements thermiques et hybrides.
N’hésitez pas à demander l’avis d’un professionnel pour obtenir des conseils personnalisés et prendre la meilleure décision.
Quels sont les avis sur les panneaux solaires hybrides ?
Les avis sur les panneaux solaires hybrides sont majoritairement positifs. En effet, ces dispositifs intègrent une double production électricité-chaleur, permettant de se rapprocher de l’indépendance énergétique. Vous réduisez vos factures d’électricité en valorisant votre production solaire grâce à l’autoconsommation.
Malgré tout, l’investissement dans ce type d’équipement reste particulièrement important, mais peut être réduit grâce à certaines aides financières.
Quels sont les avantages d’une installation de panneaux solaires hybrides ?
Les principaux avantages des panneaux solaires hybrides sont :
- le gain d’espace en toiture (solution deux-en-un) ;
- un rendement photovoltaïque supérieur par rapport à une installation classique (stabilisation de la température avec l’innovation hybride) ;
- possibilité de vendre le surplus de production d’électricité solaire (obligation d’achat) ;
- possibilité de stocker l’énergie dans un ballon solaire;
- un projet qui permet de cumuler les aides financières allouées au photovoltaïque et au thermique ;
- la réduction de ses factures d’électricité et de chauffage et/ou d’ECS.
