Présentation générale du capteur solaire
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Sommaire
Utiliser une énergie gratuite et inépuisable pour délivrer de la chaleur ou de l'électricité, voilà ce que permet un capteur solaire. Quelle que soit sa nature, sa technologie comporte de nombreux avantages, et compense largement le prix assez élevé de son installation.
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Qu'est-ce qu'un capteur solaire ?
Un capteur solaire est un dispositif permettant de transformer l'énergie solaire en énergie. Cette énergie peut être délivrée sous forme d'énergie électrique, on parle alors de capteur solaire photovoltaïque, ou d'énergie thermique avec un capteur solaire thermique.
Un capteur solaire se présente sous la forme de panneau plat d'environ 1 m², on l'appelle aussi panneau solaire.
1.659 € / an
C’est le revenu moyen généré par une installation photovoltaïque de 6 kWc en France.
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Prix des capteurs solaires
Le prix varie en fonction de la qualité, de la technologie et de la quantité des panneaux :
- Capteur thermique plan pour une surface de 2 m2 : 1200 euros pour un capteur sous vide, et entre 400 et 800 euros pour un capteur plan classique
- Capteur Photovoltaïque : pour 3 kWc de 8 à 12 000 €, pour 6 kWc de 16 à 19 000 €, et pour 9 kWc de 25 à 35 000 €
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Principe de fonctionnement des capteurs solaires
| Capteur | Composants | Fonctionnement |
|---|---|---|
| Capteur solaire photovoltaïque | 1• cellules de silicium • onduleur • batteries en option |
Les cellules de silicium produisent de l'électricité en courant continu lors de leur exposition à la lumière. Cette électricité est ensuite transformée en courant alternatif par l'onduleur afin d'alimenter le réseau domestique. Ce courant peut aussi être éventuellement stocké sur des batteries pour une utilisation ultérieure. |
| Capteur solaire thermique | Un coffre isolé fermé par une plaque de verre renferme un absorbeur composé d'une feuille de couleur noire, généralement en aluminium, traversée par un réseau de tubes, généralement en cuivre, dans lesquelles circule un fluide caloporteur. | Le rayonnement solaire est absorbé sous forme de chaleur par l'absorbeur et par les tubes en cuivre. Puis la chaleur est transférée au liquide caloporteur qui traverse les tubes. Ce liquide circule ensuite jusqu'au chauffe-eau ou circuit de chauffage. |
Il existe une nouvelle génération de capteurs thermiques composés de tube sous vide. Ces tubes en verre mis sous vide pour une isolation maximale, renferment un absorbeur sélectif qui capte la chaleur du rayonnement solaire. Cette chaleur est ensuite transférée au liquide caloporteur qui les parcourt.
Le rendement* de ces tubes est excellent, mais ils ont l'inconvénient d'être plus fragile, ce qui rend difficile leur mise en place.
*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).
Avantages et inconvénients
Qu'ils soient photovoltaïques ou thermiques, les panneaux solaires ont de nombreux avantages mais aussi quelques inconvénients :
| Type | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| Capteur solaire photovoltaïque | • Respecte et protège la Nature et l'Environnement car utilise une source d'énergie inépuisable et abondante • Extrêmement robuste, il résiste aux phénomènes extrêmes • Convient à toutes les géolocalisations que ce soit en pleine campagne comme en pleine ville • Facile d'emploi et entretient très simple • Coût de fonctionnement très faible • Possibilité de revendre le surplus de production |
• Prix d'installation élevé notamment dans le système avec des batteries • Au fil du temps, le rendement diminue • Tributaire des conditions météos • Ne se recycle pas encore malgré les produits toxiques qu'il contient |
| Capteur solaire thermique | • Fonctionne dans toutes les régions • Diminue fortement les émissions de carbone dues à la production d'eau chaude • Bien dimensionné, permet une quasi autonomie en production d'eau chaude • S'adapte à tous les types de toiture • Entretien très simple • Coût de fonctionnement très bas |
• L'eau chaude produite doit être stockée dans un ballon isolé • Tributaire des conditions météos, doit être couplé à un autre système de chauffage en appoint • Coût d'installation assez élevé |
Comment installer et entretenir un capteur solaire ?
Même si dans l'absolu un capteur solaire peut être installé au sol ou en pignon, il est préférable de l'installer sur le toit. Ainsi, il profite de la pente de la toiture, et permet de préserver l'espace extérieur.
L'orientation est de préférence plein Sud, ou alors Sud-Est ou Sud-Ouest, avec une inclinaison de 45° à 50°, afin d'optimiser la réception des rayons solaires.
L'entretien des capteurs thermiques est très simple, il suffit de nettoyer la vitre une fois par an à l'eau savonneuse. Pour les capteurs photovoltaïques, une inspection régulière du compteur de production et de l'onduleur est suffisante.
Exemple d'installation solaire dans les Côtes-d'Armor (22)
Consommation : 8 000 kWh
Équipements : lave-linge, sèche-linge, lave-vaisselle, four, réfrigérateur, congélateur, chauffage & eau chaude électrique
Puissance installée : 6 kWc
Production estimée (kWh) : 6 000
Nombre de panneaux : 12
Hypothèse autoconsommation : 45 %
| Montant des travaux (€) | 10 990 € |
| Prime EDF OA (€) | 480 € |
| Reste à payer (€) | 10 510 € |
| Quantité électricité consommée (kWh) | 2 700 kWh |
| Quantité électricité achetée (kWh) | 5 300 kWh |
| Économies annuelles | 972 € |
| • Coût achat électricité (hypothèse hausse 4% pendant 25 ans) (€) • Surplus (kWh) • Coût achat EDF OA (€) • Revenu revente (€) | 0,36 € 3 300 kWh 0,04 € 132 € |
| Gain annuel (économies + revente) moyen sur 25 ans (€) | 1 104 € |
| • Facture annuelle SANS solaire sur 25 ans (€) • Facture annuelle AVEC solaire sur 25 ans (€) | 2 880 € |
| Retour sur investissement (en années) | 10 ans |
Simulation d’installation basée sur des cas réels et des moyennes observées. Production solaire estimée à partir des données d’ensoleillement PVGIS, selon la localisation, une installation de 6 kWc orientée dans des conditions standard et un taux d’autoconsommation de 45 %. Hypothèse d’augmentation du TRVE de 2,5 % par an sur 25 ans. Les économies et revenus de revente constituent une projection non contractuelle.
