Tout comprendre sur les différents types de panneaux solaires
8 min de lecture
Sommaire
Les panneaux solaires utilisent une énergie gratuite et illimitée, les rayons du soleil. En captant la chaleur de ces rayons, ils sont capables de créer de l'énergie électrique ou thermique, utilisable dans nos habitations. Focus sur les différents types de panneaux solaires pour choisir la meilleure installation solaire pour votre maison !
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Les panneaux solaires : à quoi ça sert ?
Les panneaux solaires utilisent la lumière du soleil pour produire de l'électricité ou de l'énergie thermique (pour le chauffage). Leur technologie permet de capter l'énergie des rayons du soleil et de la redistribuer sous forme d'électricité, d'eau chaude ou d'air chaud dans le logement.
Les panneaux solaires les plus fréquents sont les panneaux photovoltaïques. En produisant de l'électricité, de manière 100 % gratuite et grâce à une source d'énergie illimitée, ils alimentent vos appareils électriques (électroménagers, électroniques et éclairages) et améliorent votre confort à la maison.
Bien que le coût des panneaux solaires soit conséquent, une installation solaire permet de faire de belles économies d'énergie ! Vous pouvez économiser 40% environ sur vos factures d'électricité et/ou de chauffage, et couvrir jusqu'à 70% de vos besoins en électricité.
Quelle est la différence entre des panneaux solaires photovoltaïques, thermiques et mixtes ?
Comment fonctionnent les panneaux solaires photovoltaïques ?
Les panneaux solaires qui permettent de produire de l'électricité sont des panneaux solaires photovoltaïques.
Les panneaux solaires photovoltaïques sont composés d’éléments minéraux à base de silicium, dont les caractéristiques électro-chimiques permettent de créer de l’électricité au contact des rayons de lumière.
Il existe des panneaux solaires photovoltaïques monocristallins et des panneaux polycristallins.
Le courant continu généré est converti en courant alternatif injecté sur le réseau public ou utilisé sur place pour faire fonctionner les équipements du logement. Lorsqu'il est consommé par le foyer, on parle d'autoconsommation partielle (avec revente du surplus) ou totale.
Schéma du fonctionnement des panneaux photovoltaïques
Avec l'électricité produite, par exemple avec des panneaux solaires de 400 W ou des panneaux solaires de 3000 W, vous pouvez faire fonctionner vos appareils électriques : lave-vaisselle, lave-linge, four, réfrigérateur, ordinateur, console de jeux, etc. Vous pouvez aussi l'utiliser pour alimenter vos éclairages.
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Comment fonctionne un système des panneaux solaires thermiques ?
Les panneaux solaires thermiques sont utilisés pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire (ECS). Contrairement aux panneaux photovoltaïques, ils ne permettent pas de produire de l'électricité.
Ils sont constitués de capteurs thermiques, souvent de couleur noire, qui chauffent sous l’effet des rayons du soleil, et d’un réseau de canalisations. La chaleur est transmise au fluide caloporteur qui circule dans le réseau. Ce fluide est ensuite acheminé dans le logement pour subvenir à vos besoins en eau chaude sanitaire et/ou en chauffage.
Schéma du fonctionnement des panneaux thermiques
On parle de système solaire combiné (SSC) pour désigner le couplage de panneaux solaires thermiques et d'un ballon d'eau chaude. Le SSC a un fonctionnement proche du chauffe-eau solaire (CESI) !
Qu'est-ce que des panneaux solaires mixtes ?
Les panneaux solaires mixtes produisent à la fois de l'électricité et du chauffage et/ou de l'eau chaude sanitaire. Ils sont divisés en deux types : les panneaux solaires aérovoltaïques et hybrides.
- Les panneaux solaires aérovoltaïques (panneaux PV/T air)
Équipés d'un ventilateur, ces panneaux solaires récupèrent la chaleur issue de la production d'électricité afin de diffuser de l'air chaud dans la maison. Ce système permet aussi de ventiler le logement.
Schéma du fonctionnement des panneaux aérovoltaïques
- Les panneaux solaires hybrides (panneaux PV/T eau)
Équipé de capteurs thermiques et de capteurs photovoltaïques, ce système permet de chauffer le logement et de produire de l'eau chaude sanitaire.
Schéma de fonctionnement d'un système solaire hybride
🎥 Découvrez en images comment fonctionne un panneau solaire hybride :
Quels panneaux solaires choisir pour sa maison ?
Vous ne savez pas quel panneau solaire choisir pour votre maison ? Vous devez d'abord déterminer vos besoins :
- vous avez un projet d'autoconsommation en électricité : les panneaux solaires photovoltaïques sont faits pour vous, vous pouvez aussi installer un kit solaire, mais votre rendement sera moins important ;
- vous souhaitez utiliser la lumière du soleil pour vous chauffer : les panneaux solaires thermiques sont créés pour ça, et les panneaux solaires aérovoltaïques peuvent aussi être intéressants ;
- vous avez des besoins énergétiques en chauffage et en eau chaude sanitaire : un système solaire combiné ou un système solaire hybride serait adapté.
Si vous installez des panneaux photovoltaïques, vous pouvez consommer entièrement l'électricité produite (autoconsommation totale), ce qui nécessite généralement une batterie solaire, ou consommer une partie et revendre l'autre partie à EDF OA (autoconsommation partielle).
Cette deuxième option, l'autoconsommation partielle avec revente du surplus, vous permet de bénéficier de la prime à l'autoconsommation en 2024, à condition de faire appel à un professionnel RGE pour l'installation !
Lorsque vous choisissez vos panneaux solaires, vous devez prendre en compte de nombreux paramètres, comme la superficie de votre logement, la localisation géographique, vos besoins énergétiques, l'inclinaison et l'orientation des panneaux, la performance des panneaux et les tarifs de l'installateur.
Quels sont les avantages et les inconvénients des panneaux solaires ?
Les panneaux solaires possèdent de nombreux avantages et quelques inconvénients. Nous les avons regroupés dans ce tableau.
Avantages | Inconvénients |
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Les éléments à prendre en compte pour poser des panneaux solaires
Les différentes poses
La pose de panneaux solaires peut être réalisée de différentes manières :
- l'installation sur la toiture : intégration au bâti (intégration totale où les panneaux solaires remplacent la couverture) ou en surimposition (intégration simplifiée au bâti où les panneaux sont disposés par-dessus les tuiles) ;
- la pose au sol : sur châssis dédié, ce qui apporte plus de souplesse sur l’inclinaison et l’exposition, mais l'emplacement ne doit pas recevoir trop d'ombre dans la journée ;
- la pose au niveau des murs : elle présente l’avantage d’être économique.
🔎 À noter : les aides financières sont seulement disponibles pour les panneaux installés en toiture.
Quel que soit le type d’installation, l’exposition des panneaux solaires est déterminante afin de maximiser la quantité de rayons captés. Dans l’hémisphère nord, il est conseillé de choisir une exposition plein sud, sud-est ou sud-ouest, en fonction des obstacles environnants.
De plus, il est nécessaire de porter une attention particulière au type de branchement des panneaux. Celui-ci peut être réalisé en série, en parallèle ou mixte.
L'inclinaison et l'exposition des panneaux solaires
L’inclinaison est un facteur très important pour améliorer le rendement* des panneaux solaires. Les capteurs assimilent une plus grande quantité d’énergie lorsque les rayons lumineux arrivent perpendiculairement, c’est-à-dire avec un angle de 90° par rapport à la surface des panneaux.
Le soleil se trouve à différents emplacements dans le ciel dans la journée et au cours de l’année (il est plus bas en hiver). Il est donc impossible de maintenir un angle sur les panneaux solaires de 90° si les panneaux solaires sont fixes.
L’enjeu est de choisir une inclinaison des panneaux solaires offrant le meilleur compromis entre les différents moments de la journée et de l’année : cela correspond à une valeur comprise entre 30° et 35° dans la plupart des cas en France.
🔎 À noter : il existe aussi des systèmes mobiles, capables d’adapter l’exposition et/ou l’inclinaison des panneaux solaires au fil du temps, mais ils sont plus coûteux et peu répandus pour un usage particulier.
*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).
Le dimensionnement des panneaux solaires
Pour bien dimensionner une installation solaire, la première étape est de définir vos objectifs :
- connaître votre consommation énergétique en kWh par an pour déterminer la production des panneaux solaires à atteindre ;
- connaître l’évolution de vos besoins énergétiques : les moments de pics de consommation dans la journée et au cours de l’année ;
- préciser si l’installation solaire doit permettre d’atteindre l'autonomie énergétique ou offrir un complément à une autre source d’énergie (pompe à chaleur, chaudière, poêle à bois...).
Il est aussi important de tenir compte des caractéristiques de l’installation, comme la surface de la toiture, du sol ou du mur, le rendement des panneaux solaires sélectionnés, les zones d’ombrage, l'exposition, le niveau d’ensoleillement, etc.
En résumé, ces éléments permettent d'estimer la surface d’installation et la puissance nécessaires. Pour un foyer de taille moyenne, cela correspond souvent à un système de 25 à 30 m², compris entre 3 et 9 kWc (kilowatt-crête).
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Panneaux solaires : prix et aides
Quel est le prix des panneaux solaires ?
Le prix des panneaux solaires peut varier en fonction de différents critères, notamment :
- la technologie des capteurs solaires ;
- le type d’installation choisi ;
- la performance des panneaux solaires ;
- la surface couverte par les panneaux solaires ;
- les besoins énergétiques du foyer ;
- les tarifs de l'installateur.
Résultat : pour la plupart des projets, le prix des panneaux solaires photovoltaïques, pose comprise, se situe entre 7 000 et 22 000 €.
Le coût du photovoltaïque varie aussi en fonction de la surface de l'habitation, par exemple pour une maison de 150 m² ou une maison de 200 m², et en fonction de la puissance des panneaux solaires. Comptez en moyenne un devis :
- entre 7 000 et 8 500 € pour 3 kW ;
- entre 12 000 et 13 000 € pour 6 kW ;
- entre 16 000 et 18 000 € pour 9 kW.
Le prix d'un système solaire combiné varie quant à lui entre 12 000 et 22 000 € et le prix des panneaux solaires hybrides entre 13 000€ et 15 000€.
🔎 À noter : les panneaux solaires deviennent rentables à partir de 7 à 12 ans en moyenne, pour une durée de vie de 30 à 40 ans.
Exemple d'installation solaire dans le Gard (30)
Consommation : 10 000 kWh
Equipements : lave-linge, sèche-linge, lave-vaisselle, four, réfrigérateur, congélateur, climatisation réversible
Puissance installée : 6 kWc (16 panneaux solaires)
| Montant des travaux | 15 890 € |
| Prime EDF OA | - 1 584 € |
| Reste à payer | 14 306 € |
Economies annuelles moyennes*
Retour sur investissement
| 1 952,94 €
7 ans |
| • Economies sur 30 ans* • Taux de rendement financier • Hypothèse autoconsommation | 58 588,21 € 14,3 % 60 % |
*Valeurs considérant une hypothèse d'augmentation du prix du kWh de l'ordre de 3% par an, à partir d'un tarif de 0,2062 € TTC/kWh constaté en mai 2023 en option Base pour un compteur de 6 kVA.
Quelles sont les aides pour passer à l'énergie solaires ?
Les aides pour les panneaux solaires en 2024 sont les suivantes :
- la prime à l'autoconsommation : à condition d'opter pour la revente de surplus et de consommer au moins 50 % de sa production électrique, pour les parcs solaires de moins de 100 kWc ;
- l'obligation d'achat pour la revente du surplus d'électricité : elle garantit un prix fixe pendant 30 ans pour la vente partielle (cumulable avec la prime à l'autoconsommation) ou totale d'électricité (qui n'est pas cumulable avec la prime à l'autoconsommation) ;
- la Prime Énergie du dispositif des CEE : pour l'installation de panneaux solaires hybrides ou d'un système solaire combiné (jusqu'à 5 560€ avec la Prime Énergie pour un SSC) ;
- MaPrimeRénov' : disponible pour les panneaux solaires hybrides et les systèmes solaires combinés, jusqu'à 10 000 € pour l'installation d'un SSC ;
- l'éco-prêt à taux zéro : pour les SSC et les panneaux solaires hybrides ;
- la TVA à 10 % : un taux intermédiaire pour les installations solaires ;
- l'exonération d'impôt pour la revente de la production d'électricité : sous certaines conditions ;
- les aides locales : à demander en fonction de votre région, de votre département ou de votre commune.
En résumé, ce sont surtout les installations de chauffage solaire qui permettent de bénéficier des aides à la rénovation énergétiques, même si les panneaux photovoltaïques vous permettent de profiter de la prime à l'autoconsommation et de la revente de surplus.
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