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Article publié le 19 juin 2009 - Wunnen n° 14 - juillet-août 2009

01.07.2009

Le soleil donne

L’essor des panneaux solaires

Le soleil est généreux, il nous livre bien plus que ce dont nous avons besoin. En effet, il envoie annuellement sur la terre une quantité d’énergie qui représente environ 5.000 fois les besoins mondiaux actuels. Aujourd’hui, en tant que source d’énergie gratuite et renouvelable, le soleil a la cote. En effet, les technologies exploitant le rayonnement solaire trouvent de plus en plus leur place dans les habitations.

L’essor des panneaux solaires


Il est généralement admis que l’humanité se trouve à un tournant de son histoire. Elle est obligée de trouver de nouvelles solutions pour produire la chaleur et l’énergie nécessaires à son fonctionnement. En effet, les sources d’énergie traditionnelles, fossiles, touchent à leurs limites. L’extraction de nouveaux gisements de gaz naturel et de pétrole devient de plus en plus difficile et onéreuse. Par ailleurs, l’émission de gaz carboniques que ces combustibles fossiles produisent est notoirement nocive pour l’équilibre naturel et climatique.
Il faut chercher rapidement de nouvelles méthodes et faire en sorte de les adopter le plus rapidement dans notre quotidien.
Le solaire est l’une des énergies renouvelables qui offre le plus grand potentiel. Il fait partie des ressources naturelles susceptibles d’être exploitées par l’être humain de façon respectueuse et rationnelle.
L’offre en énergie solaire est presque gratuite, à débit assuré, et elle se consomme sans aucun gaz d’échappement ou résidu matériel. De plus, l’énergie solaire est une source d’énergie renouvelable décentralisée, utilisable partout sans grosse infrastructure.
Grâce aux technologies modernes, les installations solaires offrent un rendement énergétique attrayant, même dans des régions du Nord, comme le prouve l’expérience de pays comme le Danemark ou la Suède qui utilisent l’énergie solaire avec succès depuis plusieurs années déjà.
Le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque, dans des conditions idéales, varie entre 5 et 17 %. Ceci signifie que 5 à 17 % de l’énergie solaire reçue sont transformés en énergie électrique. En laboratoire, des rendements de 30 % sont réalisables, ce qui laisse présager d’un quasi-doublement des performances dans les années à venir (nouvelle génération vers 2011).
Il est à remarquer que les capteurs solaires thermiques peuvent atteindre des rendements bien plus intéressants, jusqu’à 60 %, car il n’y a pas transformation de l’énergie.

Cellules photovoltaïques et panneaux solaires


Lorsqu’on parle de panneaux solaires, il faut distinguer : les panneaux solaires thermiques, d’une part, et les panneaux solaires photovoltaïques, d’autre part.
La différence entre les deux dispositifs est facile à comprendre. Avec les panneaux solaires thermiques, l’énergie solaire est utilisée afin de chauffer l’eau, cette dernière pouvant servir au chauffage (radiateurs, planchers chauffants) ou tout simplement à la consommation ou la toilette (eau chaude sanitaire).
En revanche, avec les panneaux solaires photovoltaïques, l’énergie solaire est utilisée pour créer de l’électricité. Il est possible de stocker cette électricité pouvant servir à une consommation ultérieure, ou bien de la revendre à un réseau d’électricité. Il faut noter que, depuis la modification du règlement grand-ducal, l’investissement visant la revente de l’électricité est devenu moins rentable au Grand-Duché. Il s’en est suivi un repli du marché pour le photovoltaïque.

Le solaire thermique


L’énergie solaire exploitée pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire est la solution la plus répandue parmi les particuliers. Elle présente des avantages immédiats. En effet, après l’investissement initial pour l’installation du dispositif, l’énergie solaire peut être exploitée avec des frais de fonctionnement très faibles.
Le principe d’une installation de solaire thermique est simple. Les capteurs solaires absorbent le rayonnement du soleil et le transmettent sous forme de chaleur à un fluide caloporteur, en général de l’eau mélangée avec un antigel. La pompe se met en route lorsque la température du capteur est supérieure à celle du ballon solaire. La chaleur du circuit de capteur est transmise, via le liquide caloporteur, au ballon. L’eau commence alors à se réchauffer. La pompe s’arrête lorsque la température du ballon se rapproche de celle du capteur ou lorsque celle-ci a atteint son maximum. Si l’énergie solaire n’est pas suffisante pour assurer le réchauffement du ballon, le système de chauffage auxiliaire se met en route.

L’essor des panneaux solaires

Les coûts d’une installation solaire thermique


Pour déterminer les coûts d’une installation solaire thermique, il faut tenir compte des composants techniques ainsi que des frais d’installation. Les composants techniques comprennent les capteurs, la tuyauterie, le système d’accumulation, la commande, la pompe, le récipient d’expansion, le fluide caloporteur, le calorimètre, les accessoires.Financièrement, il est plus avantageux de procéder à l’installation d’un dispositif solaire thermique directement lors de la construction ou de la rénovation d’un toit. Dans chaque nouvelle construction, il faudrait au moins préparer la base pour la pose ultérieure d’une installation thermique solaire, ceci en plaçant une gaine technique vide et en laissant assez de place libre dans le local technique du bâtiment. Il est préférable d’envisager un ballon de stockage dit « bivalent », pour permettre une connexion future des tuyaux des capteurs solaires. Une fois la tuyauterie en place, il sera plus aisé de procéder ultérieurement à un raccordement entre les capteurs solaires et le système d’accumulation.
Les conditions idéales pour l’installation de capteurs solaires sont un versant de toiture orienté au Sud et une pente de toit entre 35° et 45° pour de l’eau chaude sanitaire, entre 55° et 67° pour le chauffage.
Le positionnement et l’orientation optimales des panneaux solaires dépendront de chaque immeuble individuellement, il incombera au professionnel de les calculer avec précision.

Des avantages immédiats


Les avantages du solaire thermique sont multiples et palpables. Avec une surface de capteurs appropriés, l’installation permet de couvrir jusqu’à 40% des besoins annuels en énergie pour chauffer l’eau sanitaire (au maximum 60%) et cela presque sans frais d’entretien supplémentaires et sans nuisance pour l’environnement. Les capteurs solaires peuvent aussi fonctionner en complément d’un système de chauffage et contribuer ainsi considérablement à une diminution des besoins annuels en gaz et en mazout.
Le solaire thermique permet donc une épargne double : pour le particulier, une économie notable sur les dépenses énergétiques et, pour l’atmosphère, une réduction de l’émission de gaz carbonique.
Une installation solaire thermique conduit donc à une certaine indépendance envers les prix volatils de l’énergie. Une fois l’installation achetée, la production d’eau chaude peut être rentabilisée rapidement, cela dépendra du choix du système, des conditions d’installation et des aides allouées. Par ailleurs, l’énergie solaire thermique est soutenue par différentes aides financières de la part de l’Etat et de plus en plus par les communes.
L’utilisation de l’énergie solaire est tout à fait propre : tout au long de sa durée de vie, une installation solaire produit vingt fois plus d’énergie que celle nécessaire à sa fabrication.

Le potentiel du solaire photovoltaïque


Une cellule photovoltaïque (PV) transforme l’énergie lumineuse du soleil en courant électrique grâce au matériau semi-conducteur qui la compose.
La majorité des cellules sont constituées de silicium cristallin et ont un rendement de conversion de 5 à 17%. Les besoins en électricité ne correspondant pas nécessairement aux heures d’ensoleillement, l’énergie produite peut être stockée dans des batteries.
La durée de vie des panneaux solaires peut atteindre plus de 30 ans, mais ils sont garantis de 20 à 30 ans. Un système bien entretenu peut fonctionner durant 10 ans sans le remplacement des composantes majeures (ex. : batterie et onduleur).
L’industrie de l’énergie solaire évolue très rapidement, tant au niveau du marché, des progrès techniques que des coûts. Ces technologies pourraient donc s’avérer plus intéressantes encore dans un futur proche.
Les évolutions du prix de rachat de l’électricité produite par l’installation solaire d’un particulier déterminent la valeur de cet investissement pour l’avenir.
Suivant l’ancien règlement grand-ducal, le rachat était fixé à 0,56 €/kWh. Aujourd’hui, en 2009, il est de 0,41 €/kWh garanti sur 15 ans. Cependant, d’année en année, le tarif de rachat présente une tendance à la baisse pour les nouvelles installations.

Article élaboré avec l’aide de M. Terver (Enegyconcept Walferdange).



Aides de l’Etat pour les panneaux solaires


L’Etat luxembourgeois aide financièrement les particuliers qui souhaitent faire installer des panneaux solaires au sein de leur logement, ce qui permet de promouvoir l’utilisation des énergies renouvelables.

Résumé des principales aides publiques :

Capteurs solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire :
50% avec un montant maximal de 3.000 € pour une maison individuelle, de 15.000 € pour une maison à appartements (3.000 € fois le nombre d’appartements)

Capteurs solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage d’appoint des locaux :
50% avec un montant maximal de 5.000 € pour une maison individuelle, de 15.000 € pour une maison à appartements (5.000 € fois le nombre d’appartements)

Capteurs solaires photovoltaïques (installés en toiture ou intégrés dans l’enveloppe d’un bâtiment) :
30% - 0,41 €/kWh, avec un montant maximal de 1.650 € par kWcrête – maximum 30 kWcrête par projet et par site

Informations supplémentaires :
Administration de l’Environnement
Ligne directe d’information gratuite : 8002 – 1190
www.energyconcept.lu
Tél : 26 33 45 85
Magazine Wunnen
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