Depuis des décennies, les panneaux solaires sont considérés comme une source d’énergie alternative viable. Ils ornent les toits et les panneaux d’autoroute et contribuent à alimenter les vaisseaux spatiaux. Mais comment fonctionnent-ils exactement ?
En termes simples, un panneau solaire produit de l’énergie en permettant aux photons ou particules de lumière, de faire tomber les électrons des atomes. Les panneaux solaires sont constitués de plusieurs composants plus petits appelés cellules photovoltaïques. Le terme « photovoltaïque » désigne simplement le processus de conversion de la lumière du soleil en énergie. Un panneau solaire est constitué de plusieurs cellules reliées entre elles. Voyons davantage comment fonctionnent les panneaux solaires.
Schéma de fonctionnement du panneau solaire
- même par temps maussade, le soleil émet de la lumière ;
- les cellules photovoltaïques des panneaux convertissent la lumière en courant électrique continu ;
- le courant passe par un onduleur, qui le transforme en courant alternatif utilisable ;
- le courant est acheminé par un compteur, puis dans l’unité de consommation de votre maison ;
- votre système utilisera automatiquement l’énergie gratuite que vous avez créée, puis se reconnectera au réseau si nécessaire ;
- dans certains cas, toute l’électricité que vous ne consommez pas est exportée vers le réseau et utilisée par d’autres.
Fonctionnement des panneaux solaires thermiques
L’idée principale du panneau solaire thermique est d’utiliser l’énergie du soleil pour la transformer en chaleur, qui est ensuite transportée dans le système de chauffage de votre maison ou de votre bureau sous forme d’eau chaude et de chauffage des locaux. Les panneaux solaires montés sur le toit, associés à une chaudière, un capteur ou un thermoplongeur, constituent la principale source de production de chaleur. Le capteur solaire utilise les rayons du soleil pour chauffer un fluide de transfert, qui est souvent une combinaison d’eau et de glycol (antigel) pour empêcher l’eau de geler.
L’eau chauffée par les capteurs est envoyée vers un échangeur de chaleur, qui se trouve dans le réservoir d’eau de votre maison. Cette chaleur produite par l’échangeur va ensuite chauffer l’eau du réservoir. L’eau retournera vers les capteurs pour être réchauffée lorsque le liquide aura libéré sa chaleur. Lorsque la chaleur disponible est suffisante, un contrôleur garantit la circulation du liquide vers le collecteur.
Les panneaux solaires peuvent-ils être utilisés la nuit ?
Il est possible d’utiliser les panneaux solaires par temps nuageux, mais pas la nuit. L’explication de ce phénomène est simple : les panneaux solaires fonctionnent sur la base d’un principe scientifique appelé effet photovoltaïque, où les cellules solaires sont activées par la lumière du soleil, ce qui entraîne la production de courant électrique. L’effet photovoltaïque ne peut être déclenché en l’absence de lumière, et aucune électricité ne peut être créée.
Une technique pour vérifier si vos panneaux fournissent encore de l’électricité consiste à examiner l’éclairage public. En règle générale, si les lampadaires ou autres éclairages sont éteints, que ce soit par temps couvert ou en soirée, vos panneaux solaires continueront à produire de l’électricité. S’ils sont allumés, il fait probablement trop sombre dehors pour que votre système de panneaux solaires fonctionne.
Fonctionnement du régulateur du panneau solaire
Un régulateur solaire ou contrôleur de charge fonctionne avec un système autonome ou un système d’énergie solaire connecté au réseau avec un banc de batteries de secours. Un régulateur solaire n’est pas nécessaire pour un système d’énergie solaire connecté au réseau qui n’utilise pas de batteries.
Un régulateur solaire est un boîtier compact équipé de composants électroniques à semi-conducteurs qui se trouve entre un panneau solaire et une batterie. Son rôle est de gérer la quantité de charge qui passe du panneau à la batterie à décharge profonde afin d’éviter que les batteries ne soient surchargées.
Un régulateur peut également permettre une connexion directe aux appareils pendant la recharge de la batterie. En d’autres termes, vous pouvez faire fonctionner les appareils directement à partir du régulateur, sans passer par le banc de batteries, mais les batteries continueront à être chargées. Les régulateurs solaires modernes sont extrêmement efficaces et surpassent presque tous les chargeurs de batterie à trois étages sur secteur.