Panneaux solaires hybrides, trouver le bon usage

Le monde du solaire s’est longtemps résumé aux modules photovoltaïques qui produisent de l’électricité et aux capteurs thermiques qui produisent de la chaleur. Depuis une dizaine d’années, des panneaux dits hybrides ou PVT sont apparus sur le marché pour assurer les deux services. Ces systèmes consistent en un module photovoltaïque classique, dont la production est utilisable en autoconsommation ou non, équipé en sous-face d’un système de récupération de chaleur. Comme environ 20 % seulement de l’énergie solaire est transformée en électricité par les cellules photovoltaïques, 80 % sont d’ordinaire perdus. « Capter et utiliser cette énergie présente un double avantage. Non seulement cela évite de la gaspiller, mais cela augmente également un peu la production d’électricité », explique André Joffre, gérant du bureau d’études (BE) solaires Tecsol. 

Les panneaux photovoltaïques perdent en effet en rendement lorsqu’ils montent en température. En évacuant la chaleur accumulée, le gain de production annuel peut être de 5 à 10 %. « L’idée est séduisante et a beaucoup fait parler d’elle au début, mais au final le succès est pour l’instant mitigé. Une seule personne possède des panneaux hybrides sur nos 4 000 abonnés Facebook ! », témoigne Joël Mercy, président du GPPEP.

Dans les faits, il n’existe pas une, mais deux technologies PVT avec des applications différentes : des panneaux aérovoltaïques, qui produisent de l’air chaud pour chauffer la maison, et des panneaux hydrauliques qui transfèrent la chaleur produite sous le panneau photovoltaïque à de l’eau glycolée pour assurer la production d’eau chaude sanitaire.

(Ap)point trop n'en faut

Le pionnier des panneaux aérovoltaïques en France – et quasiment le seul sur le marché national actuellement – est le fabricant Systovi, à Carquefou (44). Son panneau R-Volt, lancé en 2011, possède en face supérieure un module photovoltaïque de 300 ou 330 Wc (1,7 m², intégré en toiture pour la dernière version) auquel est accroché en sous-face un système breveté qui aspire de l’air extérieur sur les côtés pour le chauffer sous le champ solaire. Il est ensuite filtré et insufflé dans la maison via une ou plusieurs bouches. Le débit varie (jusqu’à 400 m3/h) automatiquement en fonction de la température de l’air soufflé (maximum 65°C) pour s’adapter au thermostat. R-Volt est en théorie capable de récupérer 60 % de l’énergie solaire sous forme thermique.
« Les panneaux aérovoltaïques ne peuvent constituer le système de chauffage principal d’une maison. Il s’agit d’un chauffage d’appoint très efficace aux intersaisons, qui permet de réaliser des économies en réduisant la saison de chauffe, mais en hiver, l’air ne monte pas assez en température pour chauffer un habitat », insiste Thomas Lecaille, gérant du bureau d'études photovoltaïques Sunpv Consult. Durant la saison hivernale, le système peut en revanche transformer une VMC simple flux en double-flux. L’air préchauffé par les panneaux est monté en température par une résistance d’appoint, puis insufflé au même débit que l’air inspiré par la ventilation simple flux (70 m3/h). 

L’été, lorsqu’il n’y a pas besoin de chauffage, en journée l’air chaud est expulsé dehors par le module de ventilation. Le système sert alors principalement à refroidir les panneaux. La nuit, comme ceux-ci dégagent de la chaleur sous forme d’infrarouges, la lame d’air qui circule dessous est plus froide que l’air ambiant. Il peut alors être intéressant de l’insuffler dans la maison pour la rafraîchir.