Des panneaux photovoltaïques spéciaux chauffent et refroidissent les bâtiments

Fonctionnement

Un système de récupération de la chaleur présente dans l’air en sous-face de panneaux photovoltaïques (PV) confère à ces derniers une fonction aérovoltaïque leur permettant de remplir plusieurs fonctions : produire de l’électricité, chauffer le bâtiment en hiver et pendant les saisons intermédiaires, assurer le refroidissement nocturne en été, préchauffer ou chauffer l’air de ventilation et chauffer l’eau chaude sanitaire.

Extras

Certains systèmes sont équipés d’une résistance électrique permettant de chauffer davantage l’air et d’augmenter ainsi la capacité thermique. D’autres systèmes disposent d’un dispositif distinct pour refroidir les panneaux solaires. Le concept peut également être utilisé pour le refroidissement nocturne en été. L’intégration dans un système domotique permet une surveillance continue et un contrôle à distance du chauffage (éventuellement par bouche d’alimentation d’air).

Avantages

Selon les concepteurs, un système aérovoltaïque peut utiliser jusqu’à 80 % de l’énergie solaire contre 20 % avec les systèmes photovoltaïques conventionnels. Un panneau de 54 cellules solaires aurait une puissance maximale de 900 W, dont 250 Wc électriques et 650 W thermiques. Outre l’électricité produite, le concept réduirait de moitié l’énergie nécessaire au chauffage. Pendant la nuit, un refroidissement de 4 °C par rapport à la température extérieure pourrait être envisagé. Le système pourrait également prendre en charge la majeure partie de la production d’eau chaude sanitaire.

Selon les fabricants, un système aérovoltaïque constitue également un complément au système de ventilation, car il contribue à faire entrer de l’air extérieur dans le bâtiment. La ventilation sous les panneaux solaires augmente en outre leur efficacité. De plus, le système, combiné à une pompe à chaleur, peut être utilisé pour la production d’eau chaude sanitaire à basse température. Avec un chauffe-eau solaire, des températures supérieures à 60 °C sont généralement requises.

Remarques

En général, on peut dire que le potentiel de ces systèmes est largement exagéré. Penchons-nous d’abord sur les gains d’efficacité. En été, saison pendant laquelle le développement de chaleur sous les panneaux PV réduit le plus leur rendement, aucun chauffage n’est nécessaire et donc l’efficacité n’est pas augmentée de manière significative. Pendant la saison de chauffe, la chaleur générée sous les panneaux n’est pas très élevée, leur perte de rendement est donc limitée et les gains d’efficacité ne sont pas non plus très impressionnants.

La possibilité de ventilation ne constitue pas non plus un atout crucial. Les systèmes de ventilation mécanique comprennent généralement un récupérateur de chaleur, de sorte que le système PV est peu susceptible de fournir beaucoup d’énergie supplémentaire. Le refroidissement nocturne offre des possibilités, mais est distinct des panneaux PV.

Autres questions

Des questions restent en suspens. Lorsque la chaleur de l’installation PV est transférée à l’eau chaude sanitaire via une pompe à chaleur, la surface des panneaux est souvent beaucoup trop grande, ce qui signifie qu’une grande partie du potentiel reste inexploitée. Une résistance électrique supplémentaire entraîne une consommation d’électricité plus élevée. Enfin, le système nécessite une tuyauterie supplémentaire en plus de celle du système de ventilation ou de chauffage.