Ces panneaux captent l'énergie solaire pour la convertir en énergie utilisable. Les panneaux thermiques sont généralement utilisés pour produire de l'eau chaude ou du chauffage, quand les panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité en captant la lumière solaire. Qu’il s’agisse des premiers ou des seconds, ces panneaux à forte inertie thermique créent de l'ombre, remplacent des surfaces sombres qui emmagasinent la chaleur et se refroidissent vite la nuit, réduisant ainsi l’effet d’ICU. À Osaka, intégrés sur les toits et façades, ils ont abaissé la température de l’air de 0,4 °C en absorbant une partie du rayonnement solaire et en limitant ainsi la surchauffe.
Les propriétés thermiques des matériaux généralement utilisés pour les toitures (tuiles, zinc, tôle, etc.) favorisent le phénomène d’ICU. Ils absorbent et stockent la chaleur en journée pour la restituer la nuit.
Les panneaux solaires convertissent une partie du rayonnement solaire en énergie thermique ou électrique. Ils peuvent être utilisés dans l’espace extérieur ou sur les bâtiments (en façade, en toiture) et faire baisser la température de l'air par l’ombrage qu’ils apportent.
En milieu extérieur urbain, le manque de structures d’ombrage pour bloquer le rayonnement solaire peut conduire à un fort inconfort thermique pour les piétons et à une surchauffe de l’habitacle des voitures dans les parkings.
Plusieurs labels de qualité ont été mis en place s'assurer d'une installation réussie de panneaux photovoltaïques :
Les panneaux thermiques collectent la chaleur du soleil. Ces panneaux sont généralement constitués de tubes ou de plaques absorbant la chaleur, qui transfèrent cette chaleur à un fluide caloporteur (généralement de l'eau) circulant à travers le système. La chaleur récupérée peut être utilisée pour chauffer l'eau sanitaire, les espaces intérieurs ou alimenter des systèmes de chauffage ou de rafraîchissement. Avec environ 80% de rendement énergétique (rapport entre la quantité d'énergie utile et celle consommée), les panneaux thermiques constituent une solution intéressante sur les plans écologique et économique.
Les panneaux solaires photovoltaïques convertissent directement l'énergie lumineuse du soleil en électricité. Ils sont composés de cellules solaires, généralement en silicium, qui génèrent un courant électrique continu lorsqu'ils sont exposés à la lumière du soleil. Cette électricité peut être utilisée pour alimenter des appareils électriques, charger des batteries ou être injectée dans le réseau électrique.
Il existe différents types de fixation des panneaux solaires adaptés à l’emplacement choisi (toiture, ombrière, brise soleil). Les panneaux peuvent être intégrés au bâti ou sur-imposés (toits en tôle, en tuiles, etc.) Dans le cas du photovoltaïque, l’onduleur est un appareil électronique qui permet de convertir le courant continu en courant alternatif, qui pourra être stocké dans des batteries ou envoyé dans le réseau électrique. Les câblages électriques permettent de transporter l’énergie électrique. Ils sont dimensionnés en fonction du type de raccordement (batteries ou réseau électrique) et de l’intensité prévus.
L’installation de panneaux solaires, qu'ils soient thermiques ou photovoltaïques sur une toiture nécessite de vérifier que la charpente peut en supporter le poids.
L'orientation et l'inclinaison sont deux paramètres essentiels pour assurer l'efficacité des panneaux solaires thermiques comme photovoltaïques. Les panneaux doivent être orientés au maximum vers le sud (orientations sud, sud-est ou sud-ouest) avec une inclinaison de 30 à 45° par rapport à l’horizontale. Toutefois, l’efficacité des capteurs thermiques reste bonne avec une orientation de l’est à l’ouest et une inclinaison de 30 à 60°.
Un bilan d’ensoleillement de la zone d’installation envisagée permet d’estimer le rendement possible en chaleur ou en électricité en tenant compte de la localisation, l’orientation, l’inclinaison ainsi que la situation géographique.
Il existe deux grands types de pose des panneaux solaires : par surimposition ou par intégration au bâti. La surimposition est la technique la plus courante, simple, rapide et la moins onéreuse. Les panneaux sont posés par-dessus la toiture. L’intégration au bâti nécessite la dépose d’une partie de la toiture existante afin d’y insérer les panneaux solaires. Il vaut mieux choisir ce type de pose en cas de construction ou de réfection totale du toit.
Les panneaux doivent être reliés à l’onduleur puis raccordés au réseau électrique. Installer des panneaux solaires sur un toit se fait rapidement. La plupart du temps, les travaux ne durent qu’une journée, voire deux si le chantier est plus grand ou plus complexe. S'agissant de l'auto-consommation photovoltaïque, deux cas de figure existent selon qu'elle est individuelle ou collective. Dans le cas de l'autoconsommation indivuelle, l'énergie consommée ne transite pas par le réseau public. L'installation photovoltaïque est ainsi raccordée directement sur l'installation électrique intérieure. Dans le cas de l'autoconsommation collective, les systèmes photovoltaïques sont raccordés au réseau public de distribution.
Il est conseillé de procéder à un nettoyage régulier des panneaux photovoltaïques et d'en surveiller le bon fonctionnement. Un contrat de maintenance annuel avec un professionnel permet d'anticiper d'éventuels problèmes techniques.
Plusieurs labels de qualité ont été mis en place s'assurer d'une installation réussie de panneaux photovoltaïques :
Consulter l'appel à projets « Nos communes d’abord » (clôture : 01/05/2024)
