En installant des modules PV, les utilisateurs démontrent leur attitude responsable envers l'environnement et contribuent activement à la protection du climat en réduisant les émissions de CO₂. En moyenne, 8,5 m2 de surface photovoltaïque suffit à couvrir les besoins en énergie d'une personne.
Installations photovoltaïques – de l'électricité à partir du soleil
Une installation photovoltaïque permet de convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Cette technologie s'appuie sur "l'effet photoélectrique" découvert au 19e siècle, mais qui n'a pu être expliqué d'un point de vue physique et exploité qu'au cours du 20e siècle. Son premier domaine d'utilisation fut le voyage spatial. Aujourd'hui, cette technologie se retrouve sur de nombreux toits et alimente les résidents avec de l'électricité provenant de l'énergie solaire gratuite. Les installations photovoltaïques permettent également de réduire les coûts énergétiques des bâtiments commerciaux et des locaux des collectivités locales, tout en contribuant à la protection du climat.
Comment les installations photovoltaïques fonctionnent-elles ?
Les installations photovoltaïques s'appuient sur des cellules solaires. Ces cellules convertissent l'énergie rayonnante en énergie électrique. Elles peuvent être reliées les unes aux autres pour former des modules, puis être installées sur les toits, sur les façades et dans des espaces ouverts. La génération d'électricité se compose globalement de deux étapes :
- Collecte de l'énergie : lorsque la lumière arrive sur les modules photovoltaïques (modules PV), des électrons sont émis dans les cellules solaires. Les porteurs de charges négatives et positives se rassemblent aux contacts électriques correspondants, formant un flux de courant continu entre l'avant et l'arrière de la cellule. Cet effet photoélectrique est créé sans réactions mécaniques ou chimiques. Ainsi, ce processus ne requiert aucune maintenance et n'est pas soumis à l'usure.
- Conversion de l'énergie : le courant continu généré par le générateur solaire est ensuite converti par l'onduleur (appelé communément onduleur solaire ou dispositif d'alimentation secteur) en courant alternatif adapté au réseau électrique (courant 230 ou 400V AC à 50 Hz). La conversion efficace de l'énergie solaire est assurée par des normes de sécurité éprouvées, des processeurs avancés et des systèmes électroniques de pointe. Le courant alternatif généré peut alors servir dans la maison, ou être injecté dans le réseau public.
Structure d'une cellule solaire en silicium
Par ailleurs, il existe une différence entre les systèmes d'énergie solaire et les systèmes photovoltaïques. Un système solaire est le terme général pour les systèmes qui utilisent l'énergie solaire, y compris les systèmes photovoltaïques (systèmes PV), qui convertissent la lumière du soleil en électricité, et les systèmes solaires thermiques, qui utilisent l'énergie solaire pour produire de la chaleur.
Les différents types de modules
L'efficacité des systèmes photovoltaïques dépend de la manière dont les cellules solaires sont fabriquées. Pour les modules photovoltaïques Viessmann, on distingue les cellules monocristallines et les cellules polycristallines :
- Cellules monocristallines : Cellules haute performance constituées de monocristaux purs (rendement : 14 à plus de 19 %)
- Cellules polycristallines : Fabriquées à partir de blocs de silicium coulés avec des cristaux de différentes orientations (rendement : de 12 à plus de 17 %).
Les cellules solaires monocristallines et polycristallines de Viessmann conviennent à une utilisation dans les bâtiments résidentiels, publics et commerciaux. Un partenaire spécialisé de Viessmann vous aidera à choisir l'option la plus appropriée.
Profitez des avantages des installations photovoltaïques Viessmann
Les coûts de l'énergie étant en constante augmentation, une installation photovoltaïque permet aux utilisateurs d'économiser de l'argent et de réduire leur dépendance vis-à-vis de leur fournisseur d'électricité. L'énergie générée peut être utilisée pour leurs propres besoins ou injectée dans le réseau public. Grâce à la rémunération du rachat d'électricité et aux économies découlant de l'autoconsommation, l'investissement est rentabilisé en quelques années seulement. Une installation photovoltaïque accroît également la valeur de la propriété.
Rémunération du rachat d'électricité et autoconsommation
Actuellement, il existe deux manières d'utiliser l'énergie solaire générée par une installation photovoltaïque installée sur un toit : elle peut être injectée dans le réseau public, ou elle peut être utilisée entièrement ou partiellement sur le site. Toutefois, pour de nombreuses raisons, l'autoconsommation devient de plus en plus intéressante. Les coûts de l'électricité par kilowatt-heure sont généralement bien plus élevés que le tarif de rachat pour le même kilowatt-heure d'électricité solaire exporté vers le réseau. Par conséquent, l'énergie photovoltaïque produite est de plus en plus consommée sur place ou stockée temporairement dans des batteries, et seul le surplus d'électricité est exporté vers le réseau.
Assurer une autoconsommation efficace
L'autoconsommation présente des avantages financiers, car l'énergie solaire produite par une installation photovoltaïque est moins chère que l'énergie prélevée sur le réseau. Un concept système optimisé avec des composants parfaitement adaptés les uns aux autres garantit un haut niveau d'autoconsommation.
[1] Installation photovoltaïque [2] Onduleur photovoltaïque [3] Compteur photovoltaïque [4] Consommateur [5] Compteur de la pompe à chaleur [6] Pompe à chaleur [7] Compteur pour la consommation et la génération/l'exportation [8] Réseau public
Une solution complète combinant une installation photovoltaïque et une pompe à chaleur
La manière la plus efficace de générer de la chaleur à partir d'électricité consiste à utiliser une pompe à chaleur. Avec une pompe à chaleur, un kilowatt-heure d'électricité peut fournir jusqu'à quatre kilowatts-heures de chauffage en utilisant l'énergie environnementale gratuite. Si une pompe à chaleur sert à couvrir la demande en énergie pour le chauffage des pièces et la production d'eau chaude sanitaire, l'électricité solaire à faible coût permet une alimentation en chaleur peu onéreuse. Les personnes qui ont l'intention de combiner une installation photovoltaïque et une pompe à chaleur doivent sélectionner un système de chauffage environnemental qui optimise spécifiquement l'autoconsommation et qui peut être adapté pour répondre aux modèles de génération d'énergie de l'installation PV. Pour cela, Viessmann a développé un système élaboré avec attention comprenant une installation photovoltaïque et une pompe à chaleur.
Installation photovoltaïque avec batterie domestique Vitocharge
En partant du principe qu'elle est installée sur une surface suffisamment large, l'installation photovoltaïque génère suffisamment d'électricité pendant la journée pour couvrir la demande d'une maison individuelle. Cependant, cette alimentation en énergie fluctuante fait face à divers pics de consommation, par exemple lorsque le lave-vaisselle, le lave-linge et le sèche-linge sont en fonctionnement. Et la pompe à chaleur bien entendu, qui nécessite plus d'électricité pour sa pompe de circulation pendant la saison de chauffage.
Une batterie domestique équilibre ces pics en fournissant l'électricité supplémentaire requise à partir de ses batteries exactement lorsqu'elle est nécessaire. Vitocharge VX3 est la batterie domestique de nouvelle génération Viessmann qui vous permet d'accroître votre autoconsommation ainsi que l'efficacité de l'ensemble du système. L'installation chargera le système de stockage d'électricité lorsque votre maison n'a pas besoin d'électricité. Cette électricité est alors utilisée au moment voulu. Si le système de stockage d'électricité est entièrement chargé et qu'aucun consommateur n'est connecté, l'électricité en excédent est injectée dans le réseau public.
[1] Modules photovoltaïques [2] Capteurs solaires [3] Pompe à chaleur air/eau split [4] Unité extérieure de la pompe à chaleur [5] Unité de ventilation mécanique [6] Système de stockage d'électricité
Une bonne planification est essentielle pour un fonctionnement économique
Afin que la technologie fonctionne de manière fiable et économique, il faut prendre en compte quelques points. En plus d'une qualité de produit et d'exécution élevée, une planification adéquate est cruciale. Toute personne considérant l'achat d'une installation photovoltaïque devrait se renseigner auprès de l'un de nos partenaires afin de vérifier si les conditions préalables requises sont satisfaites.
Orientation, inclinaison et ombrage des surfaces du toit
Les toits orientés au sud sans ombrage sont idéaux pour les installations photovoltaïques. Avec une inclinaison de 30 à 40 degrés, les rayons du soleil arrivent sur les modules solaires Vitovolt 300 à l'angle idéal pour que les cellules puissent produire une électricité abondante. Si l'inclinaison est favorable, mais l'orientation décalée à l'est ou à l'ouest, le rendement sera, en moyenne, inférieur de 20 %. Pour compenser ces pertes, vous devrez acheter une installation photovoltaïque plus grande. La matrice de surface Viessmann indique la puissance pouvant être générée pour votre toit. Les intéressés peuvent saisir la largeur et la hauteur de la surface du toit pour voir rapidement le nombre de modules pouvant être installés.
Vérifiez la capacité de charge du toit
Les modules solaires ajoutent un poids important sur le toit. Un ingénieur en structure déterminera rapidement si le toit peut supporter l'équipement.
Valeurs standard pour la conception dans les bâtiments résidentiels
Les packs Vitovolt 300 de Viessmann facilitent énormément le choix de l'installation photovoltaïque adaptée en répondant à seulement quelques questions. L'installation devant être achetée par les propriétaires dépend du nombre de personnes dans le foyer et de l'utilisation prévue de la technologie. Par exemple, il faut plus de modules solaires si l'installation photovoltaïque sert également à alimenter une pompe à chaleur en électricité. En revanche, si elle est combinée à une pile à combustible, le nombre de modules requis est moins important. Cela est dû au fait qu'en plus de produire de la chaleur, les piles à combustible fournissent également de l'électricité pour l'autoconsommation. Le tableau suivant donnent des valeurs standard approximatives.
Questions-Réponses sur les installations photovoltaïques
Quelle forme de toit est adaptée à l'utilisation d'une installation PV, et faut-il procéder à un nettoyage régulier ? Nous répondons à cette question comme à d'autres ci-dessous.
Station de recharge photovoltaïque
