info sur panneaux photovoltaiques hybrides

[m_bthm]

Bonjour,

m’intéressant de près au panneaux photovoltaïques hybrides, j'ai quelques questions suite à ce que je peux lire sur internet:

- "Le rendement photovoltaïque est plus bénéficiaire du système hybride que le rendement thermique. La stabilisation systématique de la température peut provoquer une inefficacité de la production solaire thermique." pourquoi ?

- comment calculer les volumes nécessaires pour le stockage saisonnier, en prenant en compte toutes les pertes et déperditions ?

- comment choisir son matériau pour le stockage de la chaleur produite pour une maison indivduelle, béton-ballon de stockage-... ?

merci pour toutes informations apportées !
-----

[AD 44]

bonjour,

Pas certains de comprendre ce que tu souhaites faire exactement : tu envisages un stockage inter-saisonnier via des capteurs hybrides PV-air? C'est ça?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

Le photovoltaïque voit son rendement diminuer lorsque les cellules montent en température. Ainsi on observe parfois une meilleure production par une journée de printemps ensoleillée (fraîche), que lors de journées estivales très lumineuse (mais aussi très chaude).

Du coup , le fait d'évacuer la chaleur accumulée sous les panneaux, limite cette perte de rendement. Les hybrides permettent de balayer cet air surchauffé nuisible au rendement (déjà fragile du PV : max 17-18%).

Pour l'été , ça peut être intéressant. refroidir les PV et charger un stockage inter-saisonnier.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mais pour le reste de l'année???

Que valent ces hybrides comme capteur à air, comparé aux capteurs à air "à part entière". Si leur rendement sur la partie "thermique" est faible, ils ne fourniront en hiver que très peu de chaleur.

Par ailleurs, la pose du PV se pratique le plus souvent en toiture, inclinaison relativement faible. Alors qu'un capteur à air verra ses performances optimisées (en automne et en hiver) avec une inclinaison plus forte.

[m_bthm]

Bonjour,

ce que j'envisage de faire en effet, c'est de stocker le surplus de chaleur produit pour pouvoir le réutiliser lors des saisons froides.

pour cela j'aimerai calculer le meilleur matériau pour stocker la chaleur, et aussi pouvoir calculer le volume de stockage nécessaire pour avoir de la chaleur durant les 3 à 5 mois d'hiver (max) ou en appoint au système de chauffage ou intégré à une PAC, en prenant en compte toutes les déperditions (pertes de stockage, déperditions thermiques du réseau de distribution et déperditions thermiques de stockage)

vraiment c'est calculs me posent pb, je travaille là dessus et ne voit pas trop comment faire.

de plus pour mon autre question au sujet de cette phrase trouvé sur le net
"Le rendement photovoltaïque est plus bénéficiaire du système hybride que le rendement thermique. La stabilisation systématique de la température peut provoquer une inefficacité de la production solaire thermique." était rangé dans la catégorie inconvénients donc je ne pense pas qu'ils faisaient référence au gain de rendement suite au refroidissement du panneau ?

merci de m'avoir répondu

[Jypou]

En fin de compte ta question concerne plus le stockage inter saisonnier que les panneaux hybrides, le rendement des capteurs thermiques pouvant avoir une incidence sur le volume de stockage.

Pour pouvoir te répondre, il faut absolument savoir:
Ou se situe ton projet? les calculs se font à partir d'un fichier météo local
Est ce un projet de bâtiment neuf ou de rénovation?
Quel est ton objectif, en terme de consommation? si c'est BEPOS, (moins de 15kWh/an/m2, conformément à la future RT2020), la solution stockage inter saisonnier n'est peut être pas la bonne.

[A voir en vidéo sur Futura]

[m_bthm]

finalement oui

Où se situe ton projet?

Bordeaux

Est ce un projet de bâtiment neuf ou de rénovation?

de rénovation, on vise les 80kWh/an/m2 avec une rénovation globale du bâti (toiture, isolation, chauffage..)

la maison fait 100m², toiture orienté Sud 26°, surface de PV envisagés 28m² avec des panneaux (dim 1,6x0,9m ; puissance 250 Wc ; rendement module 15,4% ; puissance thermique 867 W ; rendement optique 0,5)

[Jypou]

Comme indiqué par AD 44, l'orientation de la toiture est très favorable pour le photovoltaïque mais pas pour la thermique des capteurs hybrides. Cela compromet peut-être la solution par stockage par galets, à moins que tu puisses créer une façade vitrée (devant un mur) ou une serre. Il faudrait que tu lises les posts concernant les capteurs à air ou sur le stockage par galet: ils sont faciles à reconnaitre, ce sont les plus longs. Longues lectures intéressantes.

N'aurais tu pas une solution alternative plus intéressante: l'eau n'étant pas profonde à Bordeaux, n'est-il pas possible d'avoir 1 ou 2 puits avec des buses de 1m de dia. En pompant l'eau d'un coté et en la rejetant de l'autre (après prélèvement de calorie par une PAC), tu fais circuler de l'eau dans ton sous sol entre les 2 puits. Le volume d'eau et de roche entre les 2, forme ton stockage inter saisonnier. Le COP de la PACeau sera bien plus intéressant que le COP d'une PACair fonctionnant sur des capteurs air mal orientés.

[AD 44]

Bonsoir,

... c'est de stocker le surplus de chaleur produit pour pouvoir le réutiliser lors des saisons froides...

Tu produiras le plus de mai à septembre, et la saison la plus froide est de janvier à mars.

Quelque soit le stockage envisagé, faudra pouvoir le conserver au moins 5 mois. Et si possible l'entretenir avec le soleil d'automne et d'hiver.

Tu conserves ce stock profondément bien au chaud sous la maison, ou alors dans la maison elle même dans un énorme tank "maousse isolé".

... j'aimerai calculer le meilleur matériau pour stocker la chaleur...

l'eau c'est pas mal.

...et aussi pouvoir calculer le volume de stockage nécessaire pour avoir de la chaleur durant les 3 à 5 mois d'hiver...

Toujours plus

------------------------------------------------------------------------------------------------------

http://www.bas.ch/fr/a-propos-de-la-...gietechnik-ag/

http://www.jenni.ch/index.html?html/English/english.htm

[barda]

slt,

humm humm... allez, encore une fois je prends le rôle du rabat-joie et de l'emmerdeur...

quelques évaluations à la louche d'abord:
- une maison de 100 m2 consommant 80kwh/m2/an aura besoin de 8000 kwh/an (ça c'est simple) auxquels il faut ajouter l'ecs pendant la partie froide de l'année (soit environ 1500 kwh); donc en tout environ 9500 kwh sur la saison froide...
- en termes de stockage, et compte tenu des pertes, un stockage représenterait 950 m3 d'eau chauffée de 10°C, ou 500m3 chauffés de 20°C; ou 1500 tonnes de terre ou de roche, avec le même différentiel de 20°C; ça fait beaucoup de matière, pas facile à placer dans un pavillon, même cossu; d'autant plus qu'il faudra prévoir un peu d'isolant, au moins sur la partie supérieure, pour conserver cette énergie...
- c'est l'eau qui possède la meilleure chaleur massique des matériaux courants; accessoirement, c'est aussi la matière la plus souple à traiter et à utiliser; seul l'hydrogène pur aurait de meilleures performances, à masse égale, mais il pose quelques petits problèmes de stockage, de sécurité et même de disponibilité...
- 28 m2 de panneaux solaires thermiques, avec "rendement" de 0,5, ça représente à bordeaux pas loin de 32000 kwh thermiques (dont 1/4 en saison froide), soit largement de quoi assurer les besoins sur l'année, mais avec un déficit léger sur la saison froide (de 1500 kwh environ); le photovoltaique fournira lui environ 5000 kwh, dont 1/4 en saison froide soit 1250 kwh, pratiquement de quoi fournir le complément au thermique sur la saison de chauffe (c'est un peu idiot d'utiliser de la noble électricité photovolt pour chauffer de l'eau, mais on en est juste à l'évaluation brute des ressources)

1ère conclusion: un stockage intersaisonnier serait inutile dans ce cas de figure, puisque l'installation suffit à couvrir les besoins de la maison; le principal problème serait celui de la surchauffe des panneaux pendant l'été, l'énergie reçue étant très importante et risquant fortement de détériorer l'ensemble si elle n'est pas immédiatement dissipée; le principal problème se posant à cette installation n'est pas un problème de stockage, mais un problème de dissipation !!! la surface de captage est très surdimensionnée et posera de vrais problèmes en été...

sur le plan économique:
- il n'y a aucune indication de prix de ces panneaux, mais, compte-tenu de la sophistication du produit, on peut assez facilement avancer un coût de 2000€ du m2, installé, soit un coût global d'environ 56 000€; sans l'installation de chauffage (à ce prix, on ne peut pas tout avoir !!!) évidemment, ni stockage (il faudrait prévoir un petit stockage inter-journalier); amortis sur vingt ans, ça fait une note annuelle de 2800€, deux ou trois fois supérieure à un chauffage fuel ou même électrique... décidément, l'écologie n'a pas de prix, mais elle a un coût...
- une telle usine à gaz supposera des frais d'entretien et de maintenance que je n'ose pas chiffrer
- le principal problème étant le risque grave de surchauffe l'été, avec obligation de prévoir un dispositif de dissipation d'énergie, pour des puissances importantes (de l'ordre de 20 kw), toute solution type masquage ou ombrage des panneaux mettant à mal aussi la production photovoltaique.

je ne suis pas sûr que cette idée d'utilisation de panneaux "hybrides" soit une excellente idée; en matière d'écologie, notamment d'économies d'énergie et de bio-climatique, les solutions complexes et sophistiquées sont rarement intéressantes, le plus simple étant souvent le meilleur... mais il me semble aussi que l'idée même de panneaux hybrides revient à marier coûte que coûte la carpe du photovoltaique, avec son mauvais rendement et ses coûts importants, avec le lapin du thermique, avec son meilleur rendement et son coût raisonnable: on additionne surtout les défauts de chacun, en perdant les qualités propres...

Vraiment désolé d'avoir une vision aussi pessimiste, mais les lois de la physique ont la tête dure...
mais si cela t'intéresse, je pourrai t'indiquer quelques solutions alternatives...

[Jypou]

je prends le rôle du rabat-joie et de l'emmerdeur...

Il ne s'agit pas d'un rôle à prendre. En fait tu ne sais pas faire autrement. Malheureusement tu es un emmerdeur et tu vas polluer ce post comme tu en as pollué d'autres.

décidément, l'écologie n'a pas de prix, mais elle a un coût...

Installer 28m2 de capteurs (surtout à eau) peut poser des problèmes rédhibitoires de surchauffe: c'est de la technique, rien à voir avec de l'écologie!!!
De même que le coût ne soit pas justifié, rien à voir avec de l'écologie!!!

si cela t'intéresse, je pourrai t'indiquer quelques solutions alternatives...

Quelqu'un qui déraisonne ne peut pas donner de solution avisée. Tu es à éviter absolument.

[Jypou]

de rénovation, on vise les 80kWh/an/m2 avec une rénovation globale du bâti (toiture, isolation, chauffage..)

Cela correspond au minimum imposé par la réglementation RT2012 depuis cette année. Cela ne veut pas dire que ton objectif n'est pas ambitieux.
Il y a un an c'était ambitieux, maintenant c'est ambitieux et obligatoire. Ce n'est pas parce que c'est obligatoire, qu'on sait faire. Il faut éviter ceux qui disent avec arrogance avoir des solutions, ils pensent à celles qui étaient adoptées pour être conforme à la précédente réglementation RT2005. Beaucoup n'ont pas compris que si les lois de la physique sont les mêmes, les objectifs ont changé, donc les solutions techniques ont changé.

A juste titre tu as pensé aux capteurs air et stockage, par rapport au coût c'est une solution intéressante pour atteindre cet objectif minimum obligatoire. Le stockage doit nécessairement être à une température supérieure à ton ambiance, pour qu'il y ait transfert de chaleur au travers de la dalle du RdC.

Mais je crois savoir qu'elle n'est pas applicable à Bordeaux en raison de la nappe phréatique. Comme a écrit AD_44 il faut stocker en profondeur, certes, et à condition qu'il n'y ait pas d'eau qui emporte la chaleur, car adieu le stockage! La part de la chaleur stockée en profondeur dans un stockage inter saisonnier est très importante, il faut faire des simulations numériques pour s'en rendre compte.
Il te reste la solution stockage inter saisonnier sur eau, à condition que la température de ton stockage soit inférieure à celle de la nappe phréatique. Il faut isoler ta dalle. Bien sûr plus les fuites par circulation d'eau sont importantes, plus tu es gagnant. Et si par chance tu as un cours d'eau, on ne parle plus de stockage inter saisonnier, mais c'est mieux.


Il y a un gros mal-entendu derrière le terme "stockage inter saisonnier" : il ne s'agit pas de stocker l'été pour la totalité de l'hiver, ni de stocker pour 5 mois de chauffe, car même en janvier, il y a des jours de beaux temps ensoleillés à Bordeaux, ou on peut re-stocker de la chaleur. Ce sujet a été abondamment discuté dans le post suivant (le raisonnement pour de l'air est aussi valable pour de l'eau:

http://forums.futura-sciences.com/ha...thermique.html

[Jypou]

Il est essentiel, pour aller plus loin dans la réflexion que tu dises:
-à quelle profondeur est ta nappe? demander à la mairie ou à tes voisins.Varie-t-elle avec les marées?
-quel est la température? sous les villes, elle est plus chaude.

Si j'étais toi, je ferai venir un sourcier et je ferai le(s) puits (à ne pas confondre avec des forages) avant le début des travaux. Cela permet d'être plus sur les travaux à faire.

[barda]

eh bien jypou, quelle grosse colère !!! as-tu bien lu ce qui est écrit au moins... tu devrais... ça te permettrait de développer une vraie argumentation, avec chiffrages et raisonnement, plutôt que d'en rester à la vulgaire insulte; ce serait quand même plus noble, et t'éviterait de seulement discuter avec toi-même.

Pour ce qui est des alternatives possibles...

- soit tu tiens absolument au solaire, et tu as deux questions à te poser: 1 dans quel but produire du photovoltaique? pour ton autoconsommation ou pour la vente à edf? si c'est pour la vente à edf, autant te limiter aux trois kw réglementaires, avec une installation classique. 2 souhaites tu chauffer maison et produire ecs avec les panneaux, ou développer une expérience de stockage intersaisonnier? si tu souhaites chauffage et ecs, les 28m2 de panneaux, en classique (avec rendement de 0,6), permettraient de couvrir l'un et l'autre avec un simple stockage de 2 ou 3 jours (soit 2 ou 3 m3 d'eau); si tu souhaites vraiment développer un stockage inter-saisonnier, une surface de 14 m2 env. suffira, avec un capacité de stockage très importante d'environ 150 m3 d'eau très isolée au moins vers le haut si elle est enterrée... dans les deux cas de figure, il faudra prévoir un masquage des panneaux l'été, ou une dissipation de l'énergie produite.
dans l'un et l'autre cas, l'investissement reste assez conséquent (de l'ordre de 20/30000€ en plus du réseau de chauffage) et la rentabilité par rapport à un chauffage plus traditionnel reste très aléatoire.
- soit tu cherches seulement un moyen de chauffage écologique, et tu devrais t'orienter vers la chaudière à pellets, la chaudière à bois-buche, ou les pac. Il faudra tabler sur une puissance installée de 5-6kw, 7 ou 8 avec l'ecs, le plus économique semblant à vue de nez la PAC air-eau, bien adaptée à ta région, et qui pourrait être installée pour moins de 6000 ou 7000€ (conso annuelle de 3500 kwh avec ecs, soit env 400€); une pac eau-eau est peut-être possible, mais coûtera 4000 à 5000€ de plus (coût de 2 forages) sans apporter d'avantage particulier. chaudière à pellets ou à buches coûteront plus cher à l'investissement, et auront une consommation en euros du même ordre d'idée que la pac.

Allez, bonne réflexion...

[AD 44]

Bonsoir,

il n'y a pas que le photopile pour exploiter l’énergie solaire... y a le thermique aussi!

pour produire de l'eau chaude, , il est tout à fait possible d'installer un chauffe-eau solaire , avec pac ou bois en complément.

il est (je pense), préférable de réserver le PV pour les appareils ne pouvant fonctionner qu'à l'électricité.

[Jypou]

-soit tu cherches seulement un moyen de chauffage écologique, et tu devrais t'orienter vers la chaudière à pellets, la chaudière à bois-buche, ou les pac.(...) une pac eau-eau est peut-être possible, mais coûtera 4000 à 5000€ de plus (coût de 2 forages)

Attention la création de 2 forages n'est absolument pas écologique, bien au contraire, cela participe à la désertification en perçant les couches étanches, sans les reboucher après forage.
Par contre il est possible de créer des puits (buses de 1m de dia) à l'aide d'une pelleteuse qui est obligée de s'arrêter dès qu'elle rencontre de l'eau donc avant la 1iere couche de terrain étanche. Une PAC eau/eau est nettement plus avantageuse qu'une PAC air: possibilité de faire de l'ecs et du géocooling, absence de nuisance sonore et de cycle de dégivrage, réduction possible de l'abonnement au producteur d'énergie. Pour être conforme à l'objectif de conso maxi de la Réglementation Thermique RT2012, une production ecs thermodynamique ou par capteur solaire s'impose, donc si le projet comprend une PAC, il est très intéressant que celle ci produise aussi de l'ecs, pour optimiser l'installation et réduire les coûts.
Mais laissons les PAC air aux bricoleurs (c'est essentiellement celles-ci qu'on trouve dans les magasins pour bricoleurs) pour éviter que ceux-ci ne fassent des forages désastreux pour l'environnement.

[inviteae8ebb90]

Il me semble bien avoir lu que dans certains secteurs de Bordeaux
l' eau du sous sol est plus chaude que la moyenne...
en jouant sur une bonne isolation, la douceur du climat, une petite pac geothermique et un poeles à bois
tu doit pouvoir t' en sortir pas trop mal.

Pour pouvoir stocker de l' energie calorifique de maniere durable il faut l' equivalent d' un gros thermos
trés cher à mettre en oeuvre.
Ici à Cahors, on avait pensé à stocker la chaleur issue de la fermentation du raisin, ben c' est infaisable.
il aurait mieux valu stocker le raisin au congel et le faire fermenter au fur et à mesure de l' hivers !!!
Perso, je me suis orienté vers le bois, qui est une forme de stockage d' energie solaire...

[yves35]

bonsoir,

pour cela j'aimerai calculer le meilleur matériau pour stocker la chaleur, et aussi pouvoir calculer le volume de stockage nécessaire pour avoir de la chaleur durant les 3 à 5 mois d'hiver (max) ou en appoint au système de chauffage ou intégré à une PAC, en prenant en compte toutes les déperditions (pertes de stockage, déperditions thermiques du réseau de distribution et déperditions thermiques de stockage)

vraiment c'est calculs me posent pb, je travaille là dessus et ne voit pas trop comment faire.

le stockage de l'énergie est un vieux rève qui a toutes les apparences du bon sens. Il y a cependant quelque chausses trappes. Cela me remet en mémoire une discussion sur le forum de sebasol avec des chiffres,des courbes :
http://www.sebasol.ch/forum.asp?ordr...orum=&f=detail
http://www.sebasol.ch/forum.asp?ordr...orum=&f=detail
http://www.sebasol.ch/forum.asp?ordr...orum=&f=detail

a méditer

yves

[berlo]

Attention la création de 2 forages n'est absolument pas écologique, bien au contraire, cela participe à la désertification en perçant les couches étanches, sans les reboucher après forage.

!!? T'as une sources de ce que tu avances là ?

Il est obligatoire de reboucher les têtes de puits. Chez moi, ils ont fait ça avec de l'argile en granulé, qui gonfle au contact de l'eau. La géothermie sur puits est la plus intéressante mais il faut avoir la possibilité d'avoir 2 puits, dont un avec un bon débit.

[Jypou]

Il est en effet obligatoire de reboucher avec un mélange d'argile et de béton pour des sondes (et pour les forages?). Mais cela ne change rien.
Je connais beaucoup de cas ou le fait d'avoir fait des forages plus profond que celui du voisin lui supprime sa source, ou assèche un cours d'eau. Même après avoir cesser de pomper.
Il y a aussi un cas contraire qui a été médiatisé: un forage crée une remontée d'eau qui était sous pression sous une couche étanche, ce qui a déstabilisé les bâtiments voisins.
J'ai bien conscience que cela pose un problème aux foreurs, qui devrait diversifier leurs activité (pour être puisatier?)

La géothermie sur puits, de loin la plus intéressante, ne nécessite pas d'avoir un bon débit: chez moi, cela fonctionne avec 2 puisards (débit nul). Dans le cas de Bordeaux, il y a certainement aussi de l'eau peu profonde. Chez moi le volume de terre et de roche entre les deux sert de stockage "intersaisonnier". A Bordeaux, c'est certainement du sable qui fera très bien cet office.

[berlo]

J'ai l'impression que tu mélanges tout, mais on est déjà hors sujet.

[Jypou]

Garde pour toi ton impression. Tu serais plus utile sur ce post si tu argumentais!

[berlo]

Désolé de t'avoir contrarié, on est sur un sujet qui a trait aux panneaux photovoltaïques hybrides, c'est pas vraiment l'endroit pour discuter des Pompes à Chaleur à eau.
M'enfin, si tu insistes... Les forages avec sondes géothermiques n'utilise pas l'eau du sol, c'est juste un tuyau dans lequel circule un fluide qui se réchauffe au contact du sous-sol, je ne vois pas le rapport avec la désertification ou l'asséchement du puits des voisins. Tu parles de forage, de puits et de source comme s'il s'agissait de puits de captage, pour moi c'est complétement différent.
Je suis bien conscient qu'il peut y avoir des cas particuliers comme le forage dans l'est de la France qui a fait remonté de l'eau sous pression dans une couche de gypse ou de sels qui à gonflée, mais ça reste quand même extraordinaire.

[Jypou]

Les forages avec sondes géothermiques n'utilise pas l'eau du sol, c'est juste un tuyau dans lequel circule un fluide qui se réchauffe au contact du sous-sol.

C'est exact. Relis bien mes post.
Ces forages avec sondes géothermiques peuvent traverser des couches étanches. L'eau qui s'écoule au dessus des couches supérieures passe dans des couches situées en dessous, suite à percement d'étanchéité mal rebouché. Je connais plusieurs cas ou cela assèche les puits (moins profond) des voisins. Vois-tu maintenant un rapport avec la désertification?
Il en est de même pour les forages pour pomper l'eau du sol.
Désertification: l'eau est plus bas.

[berlo]

Bah, excuses moi, je ne demande qu'a connaitre, mais j'ai du mal à croire qu'une nappe superficielle puisse se vider dans une nappe plus profonde à cause de forage(s) de 10 cm de diamètre occupé par des tuyaux, ça me semble être un cas assez particulier. Peux tu en dire plus ?

La désertification, pour moi, c'est plus quand les précipitations deviennent insuffisantes pour que la végétation puissent s’épanouir, mais bon, là on s'éloigne beaucoup du sujet initial du coup.