Les panneaux solaires sont de plus en plus populaires. Que ce soit pour économiser de l’énergie ou privilégier les énergies renouvelables, de plus en plus de personnes produisent leur propre électricité. Les panneaux solaires, également appelés photovoltaïques, peuvent répondre à de nombreux besoins tant pour les particuliers que pour les professionnels. Leur installation est discrète et rapide, et l’impact sur votre facture est immédiat. De plus, grâce aux aides de l’État, l’autoconsommation devient de plus en plus accessible ! Cependant, avant de produire votre propre énergie solaire, il est essentiel de comprendre quelques bases. Comment fonctionnent ces panneaux solaires ? Comment la chaleur du soleil est-elle convertie en électricité ? Quels sont les éléments constitutifs d’un panneau photovoltaïque ? Quel est le rendement moyen d’un panneau solaire ? Comment se déroule l’installation d’un système d’autoconsommation ? Est-il possible d’avoir des panneaux solaires dans des régions moins ensoleillées, comme le nord de la France ou la Bretagne ? Dans cet article, nous vous dévoilerons tous nos secrets !
Panneaux et énergies solaires : définition et fonctionnement
Lorsque l’on parle d’installation solaire, cela désigne un système composé de trois parties :
- Un ou plusieurs panneaux solaires
- Un onduleur
- Un compteur
Panneaux solaires : définition
Un panneau solaire est un appareil qui utilise la lumière du soleil pour la convertir en :
- Énergie électrique ou électricité solaire, appelée panneau solaire photovoltaïque
- Chaleur, notamment pour alimenter un chauffe-eau, appelée panneau solaire thermique
Il est possible d’associer ces deux technologies.
Les panneaux solaires captent la lumière du soleil et la transforment en courant électrique continu. Lorsqu’ils sont installés en rangée et reliés entre eux, les panneaux solaires fonctionnent en collaboration avec l’onduleur et le compteur.
Le rôle de l’onduleur et du compteur
L’onduleur, le convertisseur solaire
Une fois que le panneau solaire a capté la lumière du soleil et l’a transformée en courant électrique continu, l’onduleur intervient. Il convertit ce courant continu en un courant électrique alternatif. Cela permet de transporter plus facilement l’énergie produite, notamment dans les lignes à moyenne tension du réseau. Ainsi, l’électricité peut être acheminée vers les habitations et les bâtiments.
L’onduleur est généralement installé à proximité des panneaux solaires afin de minimiser les pertes d’électricité. Il gère l’ensemble des panneaux solaires de votre installation photovoltaïque, bien que l’utilisation de micro-onduleurs propres à chaque panneau soit également possible. Cette solution est notamment adaptée aux petites installations et évite les pannes en cas de dysfonctionnement d’un seul panneau solaire.
Le compteur d’une installation électrique
Chaque installation photovoltaïque est équipée de deux types de compteurs :
- Un compteur de production, qui mesure la quantité de courant injectée dans le réseau électrique et la quantité de courant consommée depuis le réseau électrique. Dans le cadre de l’autoconsommation, un seul compteur est utilisé et enregistre l’électricité consommée et injectée sur le réseau.
- Un compteur de “non-consommation” si vous vendez la totalité de l’électricité que vous produisez. Ce compteur mesure l’énergie injectée sur le réseau et vérifie que votre installation photovoltaïque ne consomme pas de courant.
Comment fonctionne la batterie d’un panneau solaire ?
Pourquoi stocker l’énergie solaire ?
La production d’électricité photovoltaïque est liée à la lumière du soleil. Cependant, la production maximale d’énergie se situe généralement en journée, alors que la consommation d’électricité est plus élevée en soirée. Il y a donc souvent un décalage entre le moment de la production et de la consommation de l’électricité. Pour compenser ce décalage, il est possible d’installer des batteries avec les installations photovoltaïques. Ces batteries permettent d’utiliser l’électricité produite par les panneaux solaires lorsque vous en avez besoin.
Batterie d’un panneau solaire : fonctionnement
La batterie est généralement située entre le panneau solaire et l’onduleur. Elle stocke le courant électrique continu et le décharge dans l’onduleur en fonction de vos besoins, produisant ainsi un courant électrique alternatif.
Comment choisir une batterie solaire ?
Avant de choisir votre batterie, vérifiez les éléments suivants :
- Sa durée de vie, estimée en cycles (nombre de charges/décharges)
- Sa capacité de stockage, estimée en Watt-heure (Wh) ou en Ampère-heure (Ah)
- Le taux de décharge, qui indique à quelle vitesse la batterie se décharge (C5, C10, C20…)
- Votre équipement : certaines technologies de batteries sont spécifiquement adaptées à certaines installations, notamment les batteries AC compatibles avec les micro-onduleurs
- Vos besoins énergétiques : si vous consommez peu d’électricité au quotidien, une batterie moins performante peut suffire.
Comment fonctionne une cellule photovoltaïque ?
Nous avons expliqué le fonctionnement global d’une installation photovoltaïque, mais nous avons omis de répondre à une question fondamentale : comment la lumière du soleil peut-elle produire de l’électricité ? Le cœur de ce processus est la cellule photovoltaïque. Chaque cellule photovoltaïque produit une quantité d’énergie relativement faible, mais chaque panneau solaire en contient plusieurs dizaines.
Voici comment fonctionne une cellule photovoltaïque :
- La lumière du soleil émet des “paquets d’énergie” appelés photons.
- Lorsque la lumière touche une cellule, les photons entrent en collision avec un matériau semi-conducteur, le silicium.
- Cette collision “excite” les électrons, qui se déplacent dans un conducteur métallique.
- Le conducteur métallique ne permet aux électrons de se déplacer que dans un seul sens. Cependant, les électrons doivent revenir à leur place, c’est pourquoi ils empruntent un circuit extérieur.
- Ce déplacement via un circuit extérieur produit un courant électrique continu, qui sera ultérieurement transformé en courant alternatif par l’onduleur.
Rendement d’un panneau solaire : comment le calculer ?
Avant d’investir dans une installation photovoltaïque, il est possible d’estimer son rendement et sa rentabilité. Le rendement d’une installation solaire correspond à la quantité réelle d’électricité produite par rapport à l’énergie solaire reçue par les panneaux. Plusieurs critères influencent le rendement de votre installation solaire :
Le rayonnement solaire
Plus votre installation sera exposée au soleil, plus elle produira d’électricité. Ce facteur peut dépendre de plusieurs variables :
- L’ensoleillement de votre maison, lié notamment à son exposition
- Les ombres et obstacles tels que les arbres ou les bâtiments voisins qui peuvent obstruer votre installation
- L’orientation et l’inclinaison de votre toiture si vous installez les panneaux sur votre toit
Profitez-en pour répondre à une question fréquemment posée : “Mes panneaux solaires fonctionnent-ils lorsqu’il y a un faible ensoleillement ?”. La réponse est oui ! Même si votre installation produira plus d’électricité en cas de beau temps, l’intensité lumineuse est l’élément clé. Ainsi, il n’est pas nécessaire de vivre dans une région réputée “chaude” pour produire votre propre électricité.
Les capacités de rendement des panneaux solaires et de votre installation
Les fabricants de panneaux solaires indiquent un rendement estimatif en pourcentage. Ce rendement indique la capacité des panneaux à convertir l’énergie reçue en électricité dans des conditions optimales.
Enfin, tous les éléments de votre installation photovoltaïque peuvent avoir un impact sur le rendement, car ils peuvent provoquer des pertes de puissance. Parmi ces éléments figurent la qualité du câblage, la nature de l’onduleur, la disposition des appareils, etc.
Maintenant que vous connaissez tous les secrets des panneaux solaires, vous pouvez envisager de produire votre propre énergie solaire ! N’hésitez pas à contacter nos experts pour obtenir des conseils personnalisés.
