Comment la température affecte-t-elle les panneaux solaires ?

Savoir si notre installation solaire produit correctement dépend beaucoup de la température à laquelle elle est exposée tout au long de l’année. Pour cette raison, j’ai décidé de faire un article dans lequel j’analyserai les différentes efficacités de température de nos panneaux solaires.

Comment la température affecte-t-elle les panneaux solaires ? Des températures élevées (plus de 30 degrés) peuvent réduire l’efficacité des panneaux solaires de 10 % en dessous de leur puissance idéale. Au contraire, des températures plus basses ne réduisent pas l’efficacité des panneaux solaires. La température optimale se situe entre 20 et 25 degrés.

La température peut avoir différents effets sur l’efficacité des panneaux solaires. Nous devons considérer divers facteurs qui nous aideront à mieux comprendre ces changements et s’ils devraient nous préoccuper ou non. Je les explique ci-dessous.

Qui est tout affecté par la température sur les panneaux solaires

La température affecte l’efficacité et l’effet final des panneaux solaires. Pour cette raison, nous devons surveiller certains aspects qui peuvent réduire l’efficacité des conseils.

Il y a trois types de température que nous devons considérer :

• Température ambiante : S’il est vrai que les panneaux solaires aiment les basses températures, il faut garder à l’esprit qu’il y a moins d’heures ensoleillées et plus de jours nuageux pendant les mois d’hiver. Au contraire, pendant les mois d’été, nous obtiendrons une efficacité moindre en raison des températures élevées, mais nous aurons plus d’heures d’ensoleillement, donc cela sera compensé.
• Coefficient de température du panneau : Chaque panneau solaire est testé en laboratoire pour vérifier son efficacité. Les fabricants prescrivent généralement 25 degrés comme température idéale à laquelle les panneaux solaires doivent être testés, et à partir de là, des tests de température croissante et décroissante sont effectués pour vérifier la perte d’efficacité. La plupart des planches ont un coefficient compris entre -0,2%/Cº et -0,5%/Cº. Nous devons vérifier ces données avant d’acheter nos panneaux solaires, car le coefficient de température sera d’autant meilleur qu’il se rapprochera de 0. De cette façon, nos panneaux solaires perdront moins d’efficacité avec les variations de température tout au long de l’année.
• Température du système que nous avons installé : Les panneaux solaires, lorsqu’ils sont installés sur les toits, ont généralement des températures plus élevées. En effet, les panneaux captent la chaleur non seulement du soleil, mais également du toit auquel ils sont fixés. Cependant, il existe des installations qui soulèvent le panneau de toiture avec la structure, cela permet à l’air de circuler entre le panneau et la surface et donc un effet de refroidissement est créé. Normalement, la température peut monter entre 25 et 35 degrés selon la proximité du plafond.

Comme vous pouvez le constater, plusieurs facteurs peuvent affecter la production d’énergie de notre installation. Mais qu’en est-il de l’installation de panneaux solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire ?

Comment puis-je calculer la réduction de l’efficacité des panneaux solaires ?

Connaître ces données nous aidera à prendre de meilleures décisions, car si nous achetons une gamme de panneaux solaires sans savoir que leur efficacité peut chuter un peu pendant les mois chauds, nous ferons une grave erreur.

La première chose que nous devons regarder est le coefficient de température du panneau solaire. Nous le trouverons dans les spécifications de la carte avec la température à laquelle elle a été testée.

Pour mieux comprendre, je vais vous montrer un exemple, avec les informations suivantes :

Température de la plaque 28ºC
Coefficient de température -0,3% / ºC
La température à laquelle le panneau a été testé est de 25ºC
Température de construction et de toit + 30ºC

Dans ces conditions, nous calculons que notre panneau est à environ 28º + 30º C = 58 ºC de température.

La température à laquelle il a été testé était donc de 58º-25ºC = 33ºC.

Et lorsque la température de test est obtenue, nous la multiplions par le coefficient : 33ºC x 0,3 = 9,9% de perte d’efficacité.

De cette façon, nous pouvons toujours calculer entre les panneaux solaires pour obtenir celui qui donnera le meilleur résultat, en fonction de la variation de température. Ainsi, si la carte sélectionnée avait un coefficient de 0,2% / ºC, nous n’obtiendrions que 6,6% de perte d’efficacité.

Comment réduire l’impact de la chaleur sur nos panneaux solaires ?

Puisqu’il s’agit d’une installation fixe, nous ne pouvons pas faire grand-chose après leur installation. Cependant, voici quelques conseils qui peuvent vous aider à réduire l’impact de la chaleur sur vos planches :

• Placez les panneaux au-dessus du plafond : laissez un espace entre eux pour que l’air puisse circuler entre eux. Cela permettra d’obtenir un effet de refroidissement comme nous l’avons vu précédemment.
• Assurez-vous que les matériaux de construction, les toits et les composants des panneaux sont fabriqués dans des couleurs vives. Cela réduira l’absorption de chaleur.
• Je place les transducteurs et les moniteurs dans un endroit à l’intérieur de la propriété où ils sont ombragés, évitant ainsi la surchauffe du système.
• Panneaux avec systèmes de refroidissement : De plus en plus de fabricants arrivent sur le marché avec des techniques innovantes qui améliorent l’efficacité des panneaux solaires grâce au système de refroidissement. Celui-ci capte la pluie et la stocke dans les cadres latéraux du panneau, et lorsque les températures augmentent, le système distribue l’eau à travers les feuilles et parvient à la refroidir. On dit que cela peut améliorer l’efficacité de 20%.
• Feuilles de distribution : Une autre technique est celle d’une société américaine qui, afin de mieux répartir le rayonnement piégé par le panneau, a trouvé une solution pour répartir également la température et ainsi obtenir un meilleur rendement.

Voici quelques exemples que vous pouvez appliquer avant de faire une installation solaire sur votre toit. Mais comment lutter contre les effets de la chaleur si nous avons déjà des panneaux intégrés ? On ne peut pas faire grand chose, la solution la plus rentable est que lorsque vous voyez que l’efficacité des panneaux diminue considérablement pendant les mois chauds, baignez-les avec un tuyau de temps en temps. De cette façon, vous les refroidirez et les nettoyerez, ce qui améliorera l’efficacité pour les deux raisons.

Influence de la température sur les panneaux solaires thermiques

Dans le cas des panneaux solaires thermiques, c’est l’inverse qui se produit. Si nous avons une installation ECS (eau chaude sanitaire), nous pouvons profiter d’une eau d’autant plus chaude que la température ambiante est élevée.

Par conséquent, ces installations sont généralement fixées aux toits de la propriété pour exploiter la chaleur que les toits absorbent également du soleil.

La température maximale d’eau chaude que ces panneaux peuvent produire est généralement d’environ 90 ou 100 ºC, mais cela n’est pas recommandé (dans les installations non à usage industriel) car cela peut entraîner une détérioration du matériau. Dans ces cas, ce qui est généralement fait est de refroidir l’eau chaude qui atteint le réservoir solaire jusqu’à ce qu’elle atteigne 60 ºC.

Et aurons-nous des besoins garantis en hiver ? S’il est vrai que les températures ambiantes baissent, l’eau chauffée par le système solaire n’est pas tellement réduite, autour de 40-50ºC, ce qui est largement suffisant pour un usage domestique ou pour le chauffage sanitaire.

Conclusion

Les panneaux solaires peuvent subir de grandes variations de température tout au long de l’année et selon la zone géographique dans laquelle nous nous trouvons peuvent affecter considérablement leur efficacité.

Cependant, la bonne efficacité obtenue pendant les mois d’hiver est réduite par quelques heures d’ensoleillement, des jours pluvieux et nuageux. Et du côté des saisons chaudes, les planches subiront une baisse d’efficacité, mais il y aura plus de soleil et des journées plus longues.

Tout ce que nous pouvons faire de notre côté aidera. Il est important de choisir des panneaux solaires qui ont les coefficients de décroissance les plus faibles. Aujourd’hui, à mesure que la technologie progresse, des coefficients compris entre 0,2 et 0,25 % peuvent être trouvés pour chaque degré de variation.