L’utilisation des panneaux solaires est devenue une solution prisée pour réduire l’empreinte carbone et économiser sur les factures d’énergie. Cependant, tout le monde n’a pas la chance de disposer d’une toiture adaptée pour y installer ces équipements. Alors, une question se pose : est-il possible de placer des panneaux solaires derrière une vitre ou une fenêtre pour capter l’énergie du soleil ? Cette interrogation est d’autant plus pertinente pour les personnes vivant en appartement, les locataires avec des restrictions de modification de l’habitat ou ceux qui cherchent des solutions mobiles en énergie solaire. Cet article explore cette question en détail.
Sommaire :
- Comment fonctionnent les panneaux solaires ?
- Limitations d’une installation derrière une fenêtre
- Pourquoi envisager une telle installation ?
- Recommandations Orium
Comment fonctionnent les panneaux solaires ?
Principe de la conversion de l’énergie solaire en électricité
Les panneaux solaires opèrent sur la base de la technologie photovoltaïque, un processus qui permet de transformer l’énergie lumineuse du soleil en énergie électrique. Les rayons du soleil contiennent des photons, des particules de lumière qui possèdent une certaine quantité d’énergie.
Rôle des cellules en silicium
Au cœur de chaque panneau solaire se trouvent des cellules en silicium, un matériau semi-conducteur. Ces cellules sont la clé pour capter l’énergie du soleil. Quand les photons les heurtent, elles libèrent des électrons grâce aux propriétés semi-conductrices du silicium.
Étapes du processus de transformation de l’énergie solaire
- Captation des photons : les photons de la lumière solaire viennent frapper les cellules en silicium, libérant ainsi des électrons.
- Génération de courant continu : les électrons libérés se mettent en mouvement, créant un courant électrique continu (CC).
- Conversion en courant alternatif : ce courant continu est ensuite transformé en courant alternatif (CA) grâce à un dispositif appelé onduleur. Le courant alternatif est compatible avec le réseau électrique domestique et permet d’alimenter les appareils ménagers.
- Stockage ou vente de l’électricité : enfin, l’électricité générée peut soit être utilisée immédiatement, soit être stockée dans des batteries pour une utilisation ultérieure. Elle peut également être vendue à un fournisseur d’électricité.
Limitations d’une installation derrière une fenêtre
Rendement réduit
L’idée d’installer des panneaux solaires derrière une fenêtre peut sembler attrayante, surtout lorsque l’espace de toiture est limité. Cependant, il est important de noter que cette méthode peut entraîner une réduction significative du rendement énergétique, souvent de l’ordre de 50 %.
Facteurs influant sur la perte d’efficacité
Plusieurs éléments contribuent à cette baisse de performance. Tout d’abord, le type de vitre utilisé peut jouer un rôle crucial. Des vitres teintées ou à double vitrage peuvent réduire la quantité de lumière solaire qui atteint les cellules photovoltaïques. De plus, le taux d’ensoleillement de la région et l’orientation de la fenêtre affectent également l’efficacité du panneau.
La loi de Fresnel
Pour comprendre scientifiquement pourquoi cette perte d’efficacité se produit, il faut se référer à la loi de Fresnel, qui explique la manière dont la lumière interagit avec différentes surfaces. Lorsque la lumière solaire passe à travers une vitre, une partie est réfléchie en raison de la réflexion, c’est à dire qu’elle repart comme avec un mirroir et une autre subit une réfraction (changement de direction). Ces deux phénomènes font que l’énergie solaire réellement captée par le panneau est bien inférieure à celle qu’il pourrait capter en étant directement exposé au soleil. A noter que dans le cas d’un double vitrage la perte due aux réflexions est ainsi doublée.
Pourquoi envisager une telle installation ?
Contraintes de location ou d’espace
Pour de nombreuses personnes, l’installation de panneaux solaires sur une toiture n’est pas une option viable en raison de contraintes locatives ou de manque d’espace. Les propriétaires peuvent ne pas permettre de modifications structurelles, ou l’espace de toit disponible peut être insuffisant ou mal orienté pour une installation optimale.
Besoins pour des installations nomades
L’énergie solaire derrière une fenêtre peut également servir d’option pratique pour ceux qui ont besoin d’une solution énergétique nomade. Que vous travailliez en extérieur ou que vous soyez en déplacement fréquent, une telle configuration vous permet de générer de l’électricité sans avoir besoin d’une installation fixe.
Souci de sécurité contre les vols
Installer des panneaux solaires derrière une fenêtre peut augmenter sa sécurité. Dans des zones où le vol de panneaux est un problème, en avoir à l’intérieur peut agir comme un dissuasif efficace contre le vol.
Camping-car, caravane, etc.
Dans certains cas très spécifiques, tels que pour les camping-cars, les caravanes ou les bateaux, l’espace est à son premium et la sécurité est une préoccupation. Dans ces conditions, l’installation de panneaux solaires derrière une vitre peut offrir un compromis acceptable entre efficacité et praticité.
Choix de l’orientation de la fenêtre
L’orientation de la fenêtre où vous prévoyez d’installer les panneaux solaires joue un rôle crucial dans l’efficacité de votre système. Une fenêtre orientée vers le sud (dans l’hémisphère nord) permettra de maximiser l’exposition au soleil et donc le rendement énergétique.
Importance de l’inclinaison du panneau selon la course du soleil
L’une des difficultés d’installer des panneaux en intérieur vient du fait qu’il faut éviter absolument d’avoir de l’ombre sur les panneaux. En effet la moindre ombre réduit fortement la production d’énergies. Il faut donc faire attention à ce que les montants de la fenêtre notamment ne créé pas d’ombre.
Impact de l’ombre
Dans certains cas très spécifiques, tels que pour les camping-cars, les caravanes ou les bateaux, l’espace est à son premium et la sécurité est une préoccupation. Dans ces conditions, l’installation de panneaux solaires derrière une vitre peut offrir un compromis acceptable entre efficacité et praticité.
Utilisation de dispositifs portables pour minimiser la perte
Pour les installations temporaires ou nomades, des dispositifs portables comme des supports ajustables peuvent aider à optimiser l’angle et l’orientation des panneaux tout au long de la journée. Cette flexibilité permet de minimiser les pertes dues à un mauvais angle ou à une orientation sous-optimale.
Installer des panneaux solaires derrière une fenêtre entraîne une réduction significative de leur efficacité, souvent jusqu’à 50 %. Cette perte est influencée par plusieurs facteurs tels que le type de vitre, le taux d’ensoleillement et les phénomènes optiques comme la réfraction et la réflexion. Cependant, pour ceux qui sont limités par des contraintes de location, d’espace ou de sécurité, cette option reste envisageable. Dans ces cas, il est crucial d’optimiser l’orientation et l’inclinaison du panneau et d’utiliser des dispositifs portables pour minimiser les pertes. Si une installation sur la toiture n’est pas possible, vous pouvez opter pour d’autres alternatives comme des panneaux solaires de balcon ou des installations au sol pour maximiser l’efficacité.
Recommandations Orium
