Solaire thermique ou solaire photovoltaïque ?

On parle beaucoup des panneaux solaires sur les bâtiments aujourd’hui. Mais très souvent une confusion est faite entre les différents types de panneaux. Cet article vous propose donc un décryptage des différences entre les différents types de panneaux solaires.

1.     L’énergie la plus abondante

Quelle est l’énergie la plus abondante sur Terre ? Le nucléaire, le charbon, le pétrole ?

Non, c’est l’énergie solaire ! Pour bien se rentre compte :

L’énergie solaire reçue par la Terre en une heure pourrait suffire à la consommation mondiale d’énergie durant une année.

Énergie d’avenir, le soleil apportera forcément une grande part de notre énergie.

2.     Énergie solaire : 4 façons de la capter pour l’utiliser

Il existe quatre façons de capter l’énergie solaire et de l’utiliser :

• Le solaire passif
• L’hélio-thermodynamique
• Le photovoltaïque
• Le solaire thermique.

2.1.          Le solaire passif

Nous avons déjà évoqué le solaire passif dans l’article sur les maisons passives. Il s’agit ici de capter le soleil sans aucune intervention technologique.

Concrètement, il s’agit des rayons du soleil qui chauffent votre maison simplement en traversant les fenêtres. Cela paraît idiot, mais dans une maison passive, il s’agit de l’essentiel des apports en chauffage.

2.2.          L’hélio thermodynamique

Il s’agit des « centrales solaires » de grande production, celles qui vont venir concurrencer les centrales nucléaires ou thermiques actuelles.

Comment ça marche ?

Il s’agit de récupérer l’énergie solaire via des miroirs afin de réchauffer et d’évaporer de l’eau qui entrainera une turbine pour produire de l’électricité.

3.     Du solaire sur notre toit.

Pour  en venir aux panneaux solaires que nous avons sur notre toit, il existe deux systèmes différents :

• Le solaire photovoltaïque
• Le solaire thermique

De loin, on croit voir la même chose, mais ils sont totalement différents, dans leur conception comme dans leurs usages.

4.     Le panneau photovoltaïque

Comme son nom l’indique, le panneau photovoltaïque transforme directement la lumière (photo) en électricité (volt).

4.1.          Fonctionnement

C’est une technologie complexe et récente basée sur les matériaux semis conducteurs comme l’informatique et l’électronique.

Le matériau principal utilisé pour ces panneaux photovoltaïques est le silicium. Il est réparti en deux couches :

• L’une dopée positivement (zone P) en ajoutant du Bore qui possède moins d’électrons* que le silicium.
• L’une dopée négativement (zone N) avec du phosphore qui possède plus d’électrons que le silicium.

*L’électron étant la particule élémentaire chargée négativement.

Lorsque la lumière touche le silicium, celui-ci va perdre un électron. L’atome de silicium ayant perdu un électron devient positif et va migrer vers la zone P ; l’électron, lui, va aller vers la zone N. Cela va créer une différence de potentiel entre les deux couches, c’est-à-dire que le panneau devient une sorte de pile.

4.2.          Utilisation

Le panneau photovoltaïque génère directement de l’électricité, l’utilisation unique de ce type de panneau est donc la production d’électricité.

L’électricité générée est en courant continu, elle n’est donc pas utilisable directement pas nos logements qui sont équipés en courant alternatif. Il faut donc mettre un onduleur après le panneau solaire afin de pouvoir utiliser l’électricité chez soi.

En France, à l’heure actuelle, l’électricité produite dans les panneaux photovoltaïques est fortement subventionnée par l’État. Il est donc préférable pour le particulier de revendre à EDF l’énergie produite par ses panneaux solaires que de l’utiliser directement chez lui. Le montage le plus courant est donc d’avoir un compteur de vente en plus du compteur EDF habituel.

5.     Le solaire thermique

De conception beaucoup plus simple, le solaire thermique vise à produire de l’eau chaude à partir du rayonnement solaire.

5.1.          Fonctionnement

Le fonctionnement du panneau solaire thermique est tout simple : le panneau est constitué de trois couches :

• Une vitre
• Une lame d’air avec un fond noir
• Un circuit d’eau

Le rayonnement solaire traverse la vitre et la lame d’air pour arriver sur le fond noir où il  est absorbé. Le fond noir va rayonner dans l’infrarouge (voir articles sur le rayonnement). Les rayons infrarouges ne traverseront pas la vitre et resteront piégés dans la lame d’air. Ainsi, la lame d’air va chauffer fortement.

Le circuit d’eau, lui, va capter la chaleur présente dans la lame d’air.

C’est ainsi que le panneau thermique permet de réchauffer de l’eau.

5.2.          Utilisations

Le panneau solaire thermique permet de réchauffer de l’eau. L’utilisation que nous pouvons en faire dans notre logement est intuitive : produire notre eau chaude.

Mais on peut aller plus loin: l’eau chaude peut aussi servir dans une dalle chauffante ou des radiateurs. Ainsi, le solaire thermique peut également être utilisé pour le chauffage.

Conclusion

Pour nos logements, il y a deux utilisations différentes de l’énergie solaire :

• Le photovoltaïque va produire de l’électricité à partir d’une technologie de pointe basée sur le silicium. Attention, le panneau solaire photovoltaïque n’est intéressant que parce que EDF vous permet d’utiliser son réseau pour évacuer votre courant quand vous n’en avez pas besoin et vous rachète ce courant à prix très élevé.
• Le solaire thermique va produire de la chaleur (on parle de chaleur renouvelable) en faisant circuler de l’eau derrière une vitre installée sur votre sur le toit. Si la technologie du thermique est très simple, elle n’en est pas moins très efficace. Autre gros avantage : la chaleur (contrairement à l’électricité) se stock facilement (ballon d’eau chaude), aussi vous pouvez réutiliser la chaleur du soleil le soir sous votre douche.

Mon conseil : si vous avez une conscience écologique : utilisez absolument le solaire thermique. Si vous avez plutôt la volonté de faire un placement rentable, utilisez le solaire photovoltaïque.

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