Fonctionnement des Panneaux Solaires Photovoltaïques

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Qui dit été, dit soleil. Et avec les montants exorbitants de vos factures d’énergie du mois de juillet, il est temps pour vous de penser à installer un système de panneaux solaires.
Cela peut faire une grande différence en été lorsque les tarifs de chauffage et d’électricité sont beaucoup plus élevés.

Ces dernières années, l’industrie de l’énergie solaire a énormément évolué, améliorant ainsi l’efficacité énergétique et réduisant les coûts.

L’installation de panneaux solaires sur votre propriété peut vous fournir de l’électricité sans augmenter votre impact sur l’environnement. En produisant de l’électricité pour votre maison et votre entreprise, vous pouvez, vous aussi, contribuer à réduire les émissions.

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Qu’est-ce qu’un panneau solaire ?

panneaux solaires surface

Les panneaux solaires sont des dispositifs qui convertissent les rayons du soleil en électricité ou en chaleur.

Vous l’avez compris, ils présentent de nombreux avantages. Il s’agit d’un ensemble de cellules solaires (ou photovoltaïques) pouvant être utilisées pour produire de l’électricité par effet photovoltaïque. Elles sont disposées en grille à la surface des panneaux solaires, et nécessitent peu d’entretien.

Le fonctionnement d’une installation solaire photovoltaïque 

Fonctionnement des panneaux solaires

Les panneaux solaires photovoltaïques utilisent des éléments agissant comme des cellules photovoltaïques pour capter la lumière du soleil et la convertir en électricité. La cellule est généralement constituée d’une ou deux couches de silicium, selon un rapport de la National Graduate Conference 2012. Lorsque la lumière pénètre dans la cellule, ce champ électrique est généré à travers les couches et provoque un flux d’électricité.

Les fabricants dopent le silicium avec d’autres matériaux et insèrent une charge pour créer un champ électrique, qui se produit lorsque les pôles opposés sont séparés. Le phosphore est inséré dans la couche supérieure de silicium, ce qui fournit des électrons avec une charge négative à cette couche. Lorsqu’un émetteur est introduit dans la jonction, une charge positive est créée. Cela se traduit par la production d’un champ électrique. Quand le soleil frappe une jonction de silicium, celle-ci libère des électrons, ce qui crée un champ électrique qui pousse les électrons hors de cette jonction.

D’autres composants transforment ces électrons en énergie utilisable. Des plaques métalliques sur le côté de la cellule collectent l’électricité. Selon l’EERE (Office of Energy Efficiency and Renewable Energy), ces plaques ne sont pas affectées par la pourriture. À ce stade, les électrons peuvent se comporter de la même manière que les autres sources d’électricité.

La référence aux cellules photovoltaïques est faite en fonction de leur efficacité en plein soleil, quelle que soit la mesure utilisée ( kilowatt crête ou kilowatts par heure).

Lors des jours les plus ensoleillés, les panneaux solaires produiront beaucoup d’énergie, peut-être même plus que ce dont vous avez besoin. Cette énergie sera automatiquement stockée pour une utilisation ultérieure. Cela aidera à éliminer les émissions nocives typiques de la plupart des installations spatiales.

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Comment fonctionnent les panneaux thermiques? 

panneaux solaires thermiques

Vous saviez peut-être que les panneaux solaires peuvent être utilisés pour produire de l’électricité, mais saviez-vous qu’ils avaient une autre utilisation populaire ?

Les technologies solaires thermiques transforment la lumière du soleil en chaleur plutôt qu’en électricité. Tout comme les panneaux solaires, les systèmes de panneaux solaires thermiques vous aident à réduire votre empreinte carbone et vos factures mensuelles en fournissant de l’énergie renouvelable pour vos besoins de chauffage de l’eau.

Les panneaux solaires utilisent la chaleur du soleil pour fournir de l’eau chaude à votre maison. Ils sont montés sur votre toit et ne sont généralement pas visibles. Un mélange liquide d’eau et d’antigel circule dans les panneaux.

Cette technologie est principalement utilisée pour le chauffage des locaux et de l’eau, ainsi que pour le chauffage des piscines. Il existe deux grands types de panneaux solaires thermiques :

Capteurs plats : Ces dispositifs sont similaires aux panneaux solaires photovoltaïques. Ils ont une couverture épaisse et sombre qui absorbe la majeure partie de la lumière, qui passe à travers un panneau transparent. La chaleur est ensuite transportée à travers un fluide à l’intérieur d’un support isolé. L’absorbeur peut être fabriqué à partir de différents matériaux. Les polymères sont les moins chers, le cuivre le plus cher mais il est aussi plus durable et conduit idéalement à un meilleur taux d’absorption. Les capteurs polymères sont plus utiles dans les climats plus rigoureux comme le Nord. Le matériau est plus résistant au givrage que le métal, ce qui en fait un meilleur choix pour les températures plus froides.

Capteurs à tubes sous vide : Les panneaux solaires utilisent le soleil pour générer de l’énergie, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas être utilisés par temps nuageux. Les capteurs, en revanche, sont plus efficaces que les panneaux solaires et sont plus fiables lorsqu’il s’agit de produire de l’électricité à toutes les heures de la journée. Compte tenu de leurs performances dans les climats froids, vous pourriez penser que ces unités alimentées par batterie sont désavantagées par temps chaud.

Cependant, le risque de surchauffe est en fait minime. Les tubes évacués aident à arrêter la chaleur car elle se perd plus rapidement en provenance des panneaux plats. La conception des tubes à vide, qui ont des espaces entre eux, minimise la quantité de neige qui pénètre dans les tubes et se dépose. Cela évite qu’une chute de neige n’affecte l’efficacité des tuyaux, car la neige ne peut pas fondre et bloque ainsi le flux d’air.

Tout sur le fonctionnement des panneaux aérovoltaïques

Les panneaux aérovoltaïques peuvent être utilisés pour répondre à vos besoins énergétiques. Ils convertissent le rayonnement solaire en énergie thermique et électrique utilisable. Ils associent des cellules photovoltaïques, qui transforment les rayons du soleil en électricité, à un collecteur pour capter la chaleur résiduelle en la transférant à un fluide.

L’avant du panneau capte les rayons du soleil et génère de l’électricité comme un panneau classique. Le système répartit également la chaleur captée par l’arrière du panneau pour le réchauffer et le purifier.

Ces nouvelles batteries sont le stockage d’énergie le plus efficace disponible, surpassant le stockage de l’énergie solaire photovoltaïque et solaire thermique.

Ce système est efficace même par mauvais temps ou s’il fait noir. Il dispose de caractéristiques lui permettant de puiser dans la grande quantité d’énergie disponible dans la nature, comme la lumière du soleil ou les nuages d’orage. Les panneaux solaires perpétuels peuvent vous fournir de l’énergie renouvelable gratuite toute l’année. Ils vous protègent contre les fluctuations de l’économie et vous aident à avoir un impact plus positif sur le monde.

Les panneaux solaires traditionnels perdent en moyenne 60% de l’énergie solaire qu’ils reçoivent. Cette chaleur serait perdue dans un dispositif conventionnel. Un panneau aérovoltaïque récupère l’énergie solaire qui serait autrement gaspillée et l’utilise pour réguler la température à l’intérieur d’un bâtiment.

Où puis-je installer mes panneaux solaires ?

Pour l’installation de panneaux solaires, que ce soit pour votre maison ou un emplacement commercial, il est important de bien choisir leur position. Certaines positions sont plus avantageuses que d’autres et cela peut affecter l’efficacité du système.

La direction dans laquelle ils sont orientés aura un impact sur la quantité d’électricité produite et sur la quantité générée.

Il est conseillé de placer vos panneaux solaires face au sud. Si vous vivez dans l’hémisphère nord, le soleil est toujours dans la partie sud du ciel lorsque la terre fait son orbite annuelle. Cependant, il est recommandé d’avoir des panneaux orientés vers le sud pour recueillir le plus de lumière solaire.

Généralement, les professionnels de l’industrie solaire conviennent que les panneaux orientés au sud doivent être inclinés entre 30 et 40 degrés. Cet angle est à peu près égal à la distance qui vous sépare de l’équateur.

Cette spécificité d’angle garantit que les panneaux reçoivent la lumière du soleil à un angle perpendiculaire. Cela produit une production d’énergie maximale. En plus de permettre à la neige de glisser plus rapidement, cela permet également aux panneaux d’absorber plus de lumière solaire en hiver, sous les hautes latitudes.

Certains toits ont une pente presque parfaite qui permet aux installateurs de fixer les panneaux bas pour capter l’énergie du soleil. Certains peuvent être plus raides, d’autres sont plats.
Selon le type de toit que vous avez, il existe différents systèmes de montage pour aider à positionner vos modules solaires afin qu’ils puissent produire le maximum d’énergie.

Si votre toit fait face à l’est ou à l’ouest et que les panneaux solaires ne peuvent pas faire face au sud, vous pouvez essayer de collecter plus d’énergie en ajoutant plus de panneaux solaires. Si vous recherchez une option qui coûte plus cher, le montage des panneaux sur un rack orienté au sud sera votre meilleur pari.

Certains propriétaires installent même les panneaux solaires sur les murs de la maison qui sont orientés vers le sud. Bien que cela puisse être inhabituel, il s’agit d’un moyen efficace d’obtenir un ensoleillement maximal pour vos panneaux solaires, lorsque le zonage le permet.

Conclusion

L’achat de panneaux solaires est un moyen efficace de réduire votre facture énergétique et de vous prémunir contre la hausse des prix de l’électricité. Vous aurez également un impact moindre sur l’environnement en diminuant vos émissions de carbone.

Le coût des panneaux solaires a baissé ces dernières années, grâce aux progrès technologiques d’une part et aux subventions gouvernementales d’une autre. Néanmoins, il existe d’autres facteurs importants que vous devez prendre en compte. Votre décision d’acheter des panneaux solaires ne doit pas être basée uniquement sur le prix.

Cependant, il est fortement conseillé de prendre en considération certains facteurs tels que  la quantité de lumière solaire sur votre toit et la quantité d’électricité que vous utilisez par an. C’est ainsi que vous serez en mesure de calculer s’il vous conviendra ou non d’installer des panneaux solaires chez vous.