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Couplage pompe à chaleur panneau solaire : les avantages

Par Josias Akplogan, le , mis à jour le 9:17 — 7 minutes de lecture
black solar panels on brown roof

Encore appelée thermopompe, la pompe à chaleur est un dispositif qui régule la température dans une concession. Il s’agit aussi d’un système qui utilise différents types d’outils pour le transfert d’énergie et participant à la réduction du coût d’électricité.

Au nombre de ces derniers figure le panneau solaire qui est l’une des meilleures sources disponibles pour le couplage de la pompe à chaleur.

Pompe à chaleur solaire : comment ça fonctionne ?

La pompe à chaleur solaire est une solution idéale pour faire des économies d’électricité tout en utilisant au maximum les sources d’énergies renouvelables.

Le principe de ce dispositif repose sur l’association des performances entre la pompe à chaleur thermique d’une part et les panneaux solaires d’autre part. La pompe à chaleur intervient en tant que solution d’appoint lorsque l’ensoleillement n’est pas suffisant pour la tâche à effectuer.

Pour une production en commun de chauffage et d’eau chaude avec la pompe à chaleur solaire, un circuit supplémentaire est placé pour relier les panneaux photovoltaïques. Les calories obtenues des panneaux solaires sont transmises à la pompe à chaleur par le biais d’un fluide caloporteur circulant entre les installations. Il est important de miser sur ce dernier pour améliorer les performances de l’ensemble du système d’isolation.

La pompe à chaleur solaire utilise l’énergie accumulée par les panneaux photovoltaïques pour chauffer l’eau domestique et le chauffage. L’énergie utilisée passe par la pompe à chaleur pour accéder à un ballon qui va se charger de la distribuer. Après son transport, l’énergie déployée par le réseau solaire est réinjectée dans toute l’habitation. La combinaison d’une PAC et des panneaux photovoltaïques est bénéfique pour :

  • Faire des économies d’énergie électrique au quotidien ;
  • Chauffer de façon simultanée l’eau et le logement ;
  • S’inscrire dans une démarche écologique de respect de l’environnement…

Alimenter une pompe à chaleur avec panneau solaire : fonctionnement

La combinaison pompe à chaleur et panneau solaire est de plus en plus envisageables au sein de plusieurs ménages. Ce système permet d’alimenter en eau chaude sanitaire le ballon solaire. Dans ce cas, ce sont les panneaux solaires qui alimentent le ballon d’eau chaude pour la production de l’eau sanitaire.

L’alimentation de la pompe à chaleur avec panneau solaire est assez conseillée pour les nouvelles constructions et les travaux de rénovation. Le couplage entre la pompe à chaleur et les panneaux solaires sont pour plusieurs une solution gagnante pour produire électricité et chaleur à petit prix. C’est une manière efficace pour participer à la transition énergétique et au projet pour la neutralité du carbone.

Aussi, l’alimentation de la pompe à chaleur avec le panneau solaire se trouve être une option efficace pour favoriser la production et l’utilisation de l’énergie renouvelable. Étant donné que la pompe à chaleur a une consommation non négligeable, il se trouve important de diminuer la facture d’énergie. C’est dans ce cas que les panneaux solaires thermiques interviennent pour compenser le besoin d’électricité. 

Cependant, en hiver lorsque les besoins en chauffage et en électricité sont hauts, la production solaire se trouve plus bas en raison de la faible durée d’ensoleillement. La réglementation liée au principe de compensation des panneaux solaires se trouve alors incertaine. Toutefois, avec la tarification de la compensation partielle, il s’avère indéniable de réaliser des économies sur sa facture d’électricité.

En effet, lorsque les panneaux solaires sont associés à une pompe à chaleur, l’énergie électrique qu’elle produit est utilisée pour le fonctionnement du compresseur de la PAC. Une pompe à chaleur est plus efficace dans les nouvelles résidences avec bonne isolation et disposant d’un plancher chauffant. À défaut de cet outil, la thermopompe reste performante dans une résidence équipée de radiateurs basse température.

Le couplage pompe à chaleur/panneau solaire est-il une bonne affaire ? 

La pompe à chaleur solaire est un dispositif thermodynamique qui possède de nombreux avantages, mais aussi quelques inconvénients. Le solaire, source de chaleur inépuisable est aux portes de toutes les maisons et de tous les immeubles. Il est très avantageux de l’utiliser afin d’optimiser la distribution de l’énergie électrique dans sa concession. 

Toutefois, la demande d’eau chaude n’est pas toujours synchronisée avec l’instant où les panneaux solaires donnent le maximum de chauffage. Il existe à cette préoccupation une solution qui consiste à adjoindre au réseau d’isolation des capacités tapon tel que le ballon de stockage. Dans le cas échéant, il est possible d’ajouter une source d’énergie complémentaire et un autre générateur comme la chaudière fioul ou gaz.

Avec la mise en place des panneaux solaires, l’énergie consommée par la pompe à chaleur est faible. Cette dernière est aussi préservée avec l’utilisation prioritaire des calories solaires qui sont gratuites. Le domaine de prédilection et de performance du solaire thermique est le réchauffage de l’eau chaude sanitaire. 

Les pompes à chaleur peuvent mettre à profit des rendements COP pour les besoins du chauffage. Elles permettent aussi de réchauffer avec le même niveau de performance l’eau chaude sanitaire de la maison. Le couplage pompe à chaleur/panneau solaire s’avère être ainsi une très bonne affaire en général.

Les capteurs solaires thermiques

Aujourd’hui, les capteurs solaires et photovoltaïques thermiques atteignent des rendements supérieurs à plus de 80%. Au sein de ces dispositifs, l’eau circule entre des tubes équipés d’ailettes. L’ensemble est parfois placé dans une boîte vitrée isolante afin d’obtenir un meilleur rendement de production. Il existe deux grandes catégories de capteurs thermiques solaires. 

Vous avez d’un côté les capteurs plans au sein desquels le fluide passe dans un serpentin sous une vitre. De l’autre côté se trouvent les capteurs à tubes sous vides dans lesquels le fluide caloporteur circule à l’intérieur d’un double tube sous vide. Les capteurs plans ont un excellent rendement en été et ceux à tubes sous vide ont un fonctionnement plutôt optimal en été comme en hiver.

Rendement des panneaux solaires thermiques

Le couplage pompe chaleur/panneau solaire possède des rendements d’énergie électrique et d’isolation bien meilleurs. En France, ce système est recommandé par l’État qui fournit à cet effet des aides aux particuliers désireux de s’équiper en solaire aérovoltaique. Pour accroître la productivité de ce système, de nouvelles innovations techniques ont vu le jour. 

Il s’agit entre autres des vitres traitées pour empêcher le rayonnement, mais laissant passer plus de 95% de la lumière. Aussi, il existe les tubes transparents qui permettent d’éviter les déperditions thermiques convectives de l’absorbeur. Enfin, les consommateurs peuvent se tourner vers les assemblages de tubes-ailettes solidaires pour maximiser le rendement de leur dispositif.

Josias Akplogan

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