A quel rythme est-il préconisé d’entretenir les panneaux pour garder un rendement maximal ?

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A quel rythme est-il préconisé d'entretenir les panneaux pour garder un rendement maximal ?

Imaginez une de ces journées brûlantes,

quand tout ce que vous pouvez faire est de siroter une margarita quelque part à l’ombre. Comment vous comporteriez-vous un jour comme celui-là si on vous demandait de courir un marathon? Pas si bien, non? Notre corps fonctionne le mieux lorsque la température se situe dans notre plage optimale. Au-delà de cette plage, nous devons travailler beaucoup plus fort pour maintenir notre niveau de performance.

Aussi surprenant que cela puisse paraître, le même principe s’applique même aux panneaux solaires et à leur capacité de générer de l’électricité!

A quel rythme est-il préconisé d'entretenir les panneaux pour garder un rendement maximal ?

L’effet De La Température Sur L’efficacité Des Panneaux Solaires

La plupart d’entre nous présumons que plus le soleil est fort et chaud, plus nos panneaux solaires produiront d’électricité. Mais ce n’est pas le cas, car la température est l’un des facteurs déterminants de la quantité d’énergie que nous recevons d’un système solaire .

Le rendement de la plupart des panneaux solaires est mesuré dans des conditions de test standard (STC), ce qui signifie une température de 25 degrés Celsius ou 77 degrés Fahrenheit.

La température d’essai représente la température moyenne pendant les heures de pointe solaire du printemps et de l’automne dans la partie continentale des États-Unis [1] .

Selon les normes du fabricant, une température de 25 ° C (77 ° F) indique le pic de la plage de température optimale des panneaux solaires . C’est lorsque les cellules photovoltaïques solaires sont capables d’absorber la lumière solaire avec une efficacité maximale et que nous pouvons nous attendre à ce qu’elles fonctionnent simplement mieux.

L'effet De La Température Sur L'efficacité Des Panneaux Solaires

Que se passe-t-il lorsque la température des panneaux solaires augmente?

À environ 25 ° C (77 ° F), les électrons à l’intérieur du panneau reposent dans un état dit fondamental . Lorsque ces électrons reçoivent une énergie supplémentaire, ils entrent dans un nouvel état, appelé état excité .

L’énergie supplémentaire qui les élève à l’état excité peut provenir de deux sources différentes: la lumière (lumière du soleil) ou la chaleur.

Si vous avez un système solaire installé chez vous ou prévoyez en installer un dans un avenir rapproché, il est utile de bien comprendre la différence entre l’énergie des électrons au repos et celle des électrons à l’état excité, car cette énergie représente le pouvoir sortie produite par des panneaux solaires.

Lorsque les panneaux solaires absorbent les rayons du soleil, leur température augmente en raison de la chaleur du soleil. Lorsque cela se produit, l’énergie reçue de la chaleur par les électrons au repos diminue la quantité d’énergie que ces panneaux solaires peuvent produire [2] .

Le matériau commun utilisé dans les cellules solaires, le silicium, n’y contribue pas non plus. En tant que bon conducteur de chaleur, le silicium accélère la formation de chaleur dans les cellules solaires lors de journées chaudes et ensoleillées.

En résumé: Des panneaux solaires plus chauds produisent moins d’énergie avec la même quantité de lumière solaire.

L’effet de la température sur la puissance des panneaux solaires peut être calculé, ce qui peut nous aider à déterminer le rendement de notre système solaire pendant les chaudes journées d’été. Le nombre obtenu est appelé coefficient de température .

Coefficient de température du panneau solaire

Le coefficient de température nous indique le taux de perte d’efficacité du panneau solaire lorsque la température augmentera d’un degré Celsius (33,8 ° F).

Par exemple, lorsque le coefficient de température est inférieur à 0,5%, cela signifie que l’efficacité diminue de 0,5% pour chaque degré supérieur à 25 ° C (ou tous les 33,8 degrés supérieurs à 77 ° F).

Les panneaux solaires de différents fabricants auront des coefficients de température différents. C’est pourquoi tous les fabricants de panneaux solaires doivent fournir un coefficient de température (Pmax) avec leur produit.

En général, la plupart des coefficients de panneaux solaires varient de moins 0,20 à moins 0,50% par degré Celsius. Plus ce nombre est proche de zéro, moins le panneau solaire est affecté par l’élévation de température.

Quelle Est La Température Des Panneaux Solaires? Peuvent-Ils Surchauffer?

La température maximale que peuvent atteindre les panneaux solaires dépend de plusieurs facteurs, tels que le rayonnement solaire , la température de l’air extérieur, la position des panneaux et le type d’installation . Il est donc difficile de déterminer le nombre exact.

Généralement, les panneaux solaires sont constitués de cellules de silicium de couleur foncée, recouvertes d’une feuille de verre et encadrées de métal.

Le silicium et le métal sont de bons conducteurs de chaleur, contribuant à une accumulation plus rapide de chaleur dans les cellules solaires. Même si les fabricants et les installateurs de panneaux solaires appliquent des mécanismes pour empêcher la surchauffe des panneaux solaires, la production d’énergie des panneaux solaires peut fortement baisser par temps très chaud.

En été 2017, le Times a publié un article sur le problème de la surchauffe du Qatar pour les panneaux solaires photovoltaïques . Selon l’article, la combinaison de températures s’élevant jusqu’à 50 ° C (122 ° F) avec la poussière réduit la puissance du panneau solaire à moins de 40%.

Que Pouvez-Vous Faire Pour Empêcher Vos Panneaux De Devenir Trop Chauds?

Conscients de l’effet de la hausse de la température sur la production d’énergie, la plupart des installateurs certifiés prennent des mesures pour favoriser le refroidissement naturel des systèmes solaires.

Une efficacité optimale consiste à laisser un espace d’au moins six pouces entre le toit et les panneaux afin de permettre la circulation de l’air des deux côtés. Mais fixer vos panneaux trop loin du toit n’est pas toujours une bonne idée. Si l’espace est trop grand, des débris de feuilles et de brindilles pourraient s’accumuler sous la matrice et endommager votre toit ou vos panneaux.

Si vous vivez dans un climat chaud, vous devriez peut  être envisager des panneaux solaires montés au sol , car ils obtiennent ainsi le maximum de flux d’air pour maintenir leur température plus basse.

Que Pouvez-Vous Faire Pour Empêcher Vos Panneaux De Devenir Trop Chauds?

Selon les estimations, la différence de température entre les panneaux solaires montés au sol et ceux fixés au toit au même endroit peut atteindre 10 ° C

La meilleure option consiste à obtenir des panneaux solaires avec un coefficient de température le plus proche possible de zéro. La différence de puissance totale tout au long de l’année peut être importante.

Par exemple, si vos panneaux solaires ont un coefficient de moins 0,4%, leur rendement par temps chaud baissera presque deux fois plus que celui d’un panneau dont le coefficient n’est que de moins 0,2% par degré Celsius.

Une toiture blanche ou de couleur claire aide également à réduire la température autour de vos panneaux, car ces couleurs reflètent davantage la lumière du soleil et ne chauffent pas comme une toiture sombre.

Bien que les points mentionnés ci-dessus impliquent des méthodes de refroidissement passives , certaines personnes optent même pour des systèmes de refroidissement actifs .

Par exemple, les ventilateurs soufflant de l’air sur les panneaux ou la circulation d’eau froide qui absorbe la chaleur des panneaux et qui est ensuite utilisée dans le ménage pour la douche ou le chauffage du bâtiment [4] .

Une note de côté: soyez prudent lorsque vous arrosez vos panneaux pendant la partie la plus chaude de la journée ! Cela pourrait faire craquer le verre et endommager de manière irréversible vos panneaux solaires.

Les systèmes à refroidissement par eau n’exposent pas les panneaux solaires à un choc de température aussi soudain que le ferait leur arrosage.

 

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