Un panneau photovoltaïque thermique (PV-T), ou panneau solaire hybride, ou encore panneau aérovoltaïque est un dispositif conçu à la fois pour produire de l'électricité photovoltaïque et pour recueillir l'énergie thermique provenant du Soleil.

Principes Les éléments photovoltaïques (à base de cellules photovoltaïques, typiquement au silicium dopé) transforment la lumière solaire (du domaine visible) en différence de potentiel et courant électrique, tandis que la partie capteur thermique (à absorbeur ou concentrateur) récupère l’énergie thermique (notamment le rayonnement infrarouge, habituellement perdu sous forme de chaleur dissipée par le panneau) via un fluide caloporteur (air ou eau/glycol, injecté par une pompe dont le fonctionnement est alimenté par l'électricité) ou couplé avec un système de pompe à chaleur.

L'électricité produite peut être utilisée localement et immédiatement ou après stockage (batterie), ou être injectée sur le réseau électrique par revente.

La chaleur produite peut être connectée à toute installation thermique classique, utilisée pour le chauffage ou préchauffage d'air ou d'eau domestique (eau chaude sanitaire, chauffage, piscine...), une unité de séchage

Avantages

En outre, le captage thermique a deux effets favorables sur la production électrique : Les cellules photovoltaïques fonctionnent mieux. En effet, leur couleur foncée fait qu'elles s'échauffent au soleil, or leur rendement de production électrique diminue avec la température, notamment au-dessus de . Dans un panneau PV-T, le collecteur de chaleur capte la chaleur solaire, ce qui refroidit les cellules PV et augmente leur production notamment lors des pics d'insolation. La chaleur est injectée dans un accumulateur (circuit fermé eau/glycol en général) grâce au courant produit par les cellules photovoltaïques ; cela améliore significativement la production électrique (de 15 % environ en région parisienne selon les fabricantsPanneaux solaires PV-T universels, Newsletter de Concept Vent Sol'air, 2011-11-16.) ; Le refroidissement permanent des panneaux améliore leur durée de vie et leur efficience, et augmente le coefficient de performance (COP) des pompes à chaleur quand il y est associé.

Un panneau hybride PV-T peut fonctionner plus rapidement en cas de neige (ou de givre ou buée) l'occultant : celle-ci peut être éliminée en faisant circuler le fluide caloporteur en sens inverse.

Le panneau PV-T participe en outre en période de canicule à diminuer la chaleur dans les combles de l'habitat, par refroidissement de la toiture.

Installation L'installation des panneaux PV-T comporte : comme tout panneau solaire, la fixation des panneaux (usuellement, sur le toit) ; comme tout panneau PV, l'installation de câbles électriques et équipements en aval (onduleur solaire...) ; comme tout panneau thermique, un circuit de ventilation, si refroidissement par air, ou un circuit hydraulique avec accumulateur d'eau chaude ; si le panneau PV-T est raccordé directement à un système d'eau chaude disponible au robinet (et non pour le seul chauffage), il est obligatoire de raccorder, en sortie du stock, un mitigeur thermostatique de sécurité, afin que l'on ne puisse pas se brûler avec une eau trop chaude.

Système commerciaux Plusieurs fabricants français proposent des panneaux hybrides : DualSun, Sillia (avec un absorbeur en Cuivre), ABCD Intl, ainsi que Cogen'air (refroidissement par air) et SystoviPhotovoltaïque : Systovi sauvée par son panneau hybride, La Tribune, 22 juillet 2014..

Notes et références

Voir aussi Articles connexes

Liens externes Batiactu (2014) Capteurs solaires hybrides : le meilleur des deux mondes, Batiactu, publié

Bibliographie Dupeyrat P, Pabiou H, Kwiatkowski G, Ménézo C (2011) Optimisation de la conversion solaire grâce au concept de capteur hybride photovoltaïque-thermique. Conférence SFT Dupeyrat P, Pabiou H, Kwiatowski J & Menezo C (2011) Optimisation de la conversion solaire grâce au concept de capteur hybride photovoltaïque-thermique (PDF, 6pp) Fraisse G, Ménézo C & Johannes k (2007), Energy performance of water hybrid PV/T collectors applied to combisystems of Direct Solar Floor type. Solar Energy, Volume 81, Issue 11, Nov. 2007, Pages 1426-1438. Touafek K (2005) Étude d'un Capteur Solaire Hybride Photovoltaïque Thermique. Mémoire de magister, École Nationale Polytechnique, Alger. Touafek K, Malek A & Haddadi M (2006) Étude expérimentale du capteur hybride photovoltaïque thermique. Revue des énergies renouvelables, 9(3), 143-154 (résumé). Touafek K, Haddadi M, Malek A & Bendaikha-Touafek W (2008) Simulation numérique du comportement thermique du capteur hybride solaire photovoltaïque thermique Revue des Energies Renouvelables, 11(1), 153-165. Dupeyrat P, Bai Y & Menezo C (2011) Performances énergétiques de capteurs solaires hybrides PV-T pour la production d’eau chaude sanitaire. In Proceedings of the Annual conference of Societe France de Thermique (SFT). Coventry JS, Lovegrove K (2003) Development of an approach to compare the ‘value’ of electrical and thermal output from a domestic PV/thermal system. Solar Energy, Volume 75, Issue 1, July 2003, Pages 63-72.

Catégorie:Énergie solaire thermique Catégorie:Appareil de chauffage Catégorie:Installation sanitaire Catégorie:Énergie solaire photovoltaïque