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Caractérisation et comparaison de capteurs solaires hybrides pour des applications dans le domaine résidentiel

La loi vaudoise sur l'énergie pousse les maitres d'ouvrages désireux de construire de nouvelles installations dans le domaine résidentiel à s'approvisionner en énergies renouvelables. La part que les nouvelles constructions doivent respecter est de 30% pour l'eau chaude sanitaire et 20% pour l'électricité des consommateurs. En Suisse, la combinaison d'une pompe à chaleur et de panneaux photovoltaïques s'est imposée comme étant la solution la plus simple pour respecter la loi et est donc la plus rencontrée actuellement. Le problème avec cette solution est que la totalité du chauffage peut s'effectuer avec l'électricité du réseau et que l'intégralité de l'énergie chaleur est produite par la pompe à chaleur.

Il y a quelques années, un nouveau type de capteurs est arrivé sur le marché, les capteurs solaires hybrides. La particularité de ces capteurs est qu'ils produisent autant d'énergie électrique qu'un capteur photovoltaïque traditionnel mais permettent également de valoriser l'énergie chaleur issue de l'échauffement des cellules. Peu utilisés en Suisse dû au productible insuffisant des premières générations, ces capteurs photovoltaïques améliorés ont été perfectionnés avec le temps et leur utilisation dans le domaine résidentiel est à nouveau étudiée.

L'analyse des capteurs hybrides effectuée sur Polysun dans le cadre de ce travail de Bachelor a démontré que leur utilisation est effectivement avantageuse. Ils permettent de diminuer les coûts d'exploitation et l'empreinte écologique du bâtiment en maintenant un encombrement sur le toit similaire. Les capteurs hybrides se présentent donc comme étant une solution d'avenir et devraient à terme être utilisés dans le domaine résidentiel.

Dans cette étude, les productibles électrique et thermique obtenus sont:

Capteur plan hybride non vitré et isolé: 184 kWh/m2 thermique et 229 kWh/m2 électrique.

Capteur plan hybride non vitré et non isolé: 153 kWh/m2 thermique et 239 kWh/m2 électrique.