Capteur hybride PV/T (type E) : une nouvelle ère pour l’utilisation optimale de l’énergie solaire

Dans le monde d'aujourd'hui où l'objectif du « double carbone » est le moteur de la transformation énergétique mondiale, comment obtenir plus d'énergie sur le même toit est devenu la question centrale dans le domaine de l'utilisation de l'énergie solaire. Le collecteur hybride PV/T (type E) a vu le jour : il ne s'agit pas seulement d'un panneau photovoltaïque, mais également d'un capteur solaire thermique très efficace, atteignant une double production d'électricité et de chaleur et redéfinissant l'efficacité de l'utilisation de l'énergie solaire. 

I. Paramètres clés du produit : un équilibre parfait entre efficacité et compacité

Ce capteur hybride PV/T (modèle E) adopte une taille standardisée de 2279×1134×37 mm, avec une surface au sol de seulement 2,6 mètres carrés, mais il possède une capacité de production d'énergie étonnante :

1. Rendement des composants atteignant 22,44 % : Grâce à la technologie des demi-cellules TOPCon de type N, ce produit est à la pointe de l'industrie en termes d'efficacité de conversion photoélectrique.

2. Double production d'énergie : Produit simultanément une puissance de crête combinée de 580 W en électricité et de 1180 W en puissance thermique.

3. Conception légère : Le poids total de la machine est de 39 kilogrammes, ce qui facilite son transport et son installation.

4. Fonctionnement sur une large plage de températures : Plage de fonctionnement de -40℃ à +85℃, fiable en toutes saisons 

II. Principe de fonctionnement : Couplage profond du photovoltaïque et de la chaleur solaire

Le principe de la technologie PV/T (Photovoltaïque/Thermique) repose sur l'intégration de la production d'énergie photovoltaïque et de la captation de la chaleur solaire dans un seul module. Sa conception structurelle est ingénieuse : la couche supérieure est une cellule photovoltaïque à haut rendement, chargée de convertir l'énergie solaire en électricité ; la couche inférieure est constituée de canaux d'écoulement en tubes de cuivre à haute conductivité thermique, et à l'intérieur circule un fluide antigel à base de propylène glycol, qui élimine activement la chaleur résiduelle générée par la cellule photovoltaïque pendant son fonctionnement.

Le génie de cette conception réside dans la réalisation simultanée de deux objectifs : elle permet non seulement de recycler l’énergie thermique qui serait autrement perdue, mais aussi d’abaisser la température de fonctionnement des modules photovoltaïques, améliorant ainsi le rendement de production d’énergie. Les recherches montrent que pour chaque réduction de 1 °C de la température des modules, le rendement de production d’énergie peut augmenter d’environ 0,4 % à 0,5 %.

III. Principaux avantages : Pourquoi choisir le type PV/T E ?

1. Double fonctionnalité, double retour

Les systèmes solaires traditionnels ne peuvent produire que de l'électricité ou de la chaleur. En revanche, le capteur hybride PV/T produit simultanément 580 W d'électricité et 1180 W de chaleur sur un même panneau, doublant ainsi la production d'énergie par unité de surface. Pour les bâtiments disposant d'une surface de toiture limitée, il s'agit de la solution optimale pour maximiser l'utilisation de l'énergie solaire.

2. Refroidissement actif, durée de vie prolongée

L’« ennemi » des cellules photovoltaïques est la température élevée : une augmentation de la température entraîne une baisse d’efficacité et un vieillissement accéléré. Le système PV/T évacue en continu la chaleur des cellules grâce à un fluide caloporteur, leur permettant de fonctionner de manière constante dans la plage de température idéale de 30 à 50 °C. Ceci augmente non seulement la production d’énergie de 10 à 15 %, mais prolonge également considérablement la durée de vie des composants.

3. Utilisation complète du spectre, efficacité

Dans le spectre solaire, seule une partie des longueurs d'onde peut être utilisée pour la production d'électricité. Environ 40 % de l'énergie (en particulier la partie infrarouge) ne peut pas être utilisée par les cellules photovoltaïques. La technologie PV/T comble précisément cette lacune en convertissant l'énergie infrarouge initialement « perdue » en énergie thermique, permettant ainsi une utilisation complète du rayonnement solaire et augmentant considérablement l'efficacité globale.

4. Fiable dans les régions froides

En utilisant du propylène glycol comme liquide de refroidissement, le point de congélation est bien inférieur à 0 ℃. Même dans un climat froid de -40 ℃, il ne gèlera pas, garantissant ainsi un fonctionnement stable tout au long de l'année. 

5. Gain de place et esthétique améliorée

Les systèmes traditionnels « photovoltaïques + solaires thermiques » nécessitent une double surface d'installation et affectent l'esthétique du bâtiment. La conception intégrée PV/T ne requiert qu'une seule structure de support et une seule procédure d'installation, ce qui la rend propre et esthétique et lui permet de s'intégrer harmonieusement au bâtiment.

IV. Scénarios d'application : Adaptation multifonctionnelle, vers le zéro carbone

1. Eau chaude et chauffage au bureau

Fournit l'électricité et l'eau chaude sanitaire quotidiennes aux immeubles de bureaux. En hiver, il peut également être raccordé à un système de chauffage au sol radiant basse température, réduisant ainsi considérablement les coûts d'électricité et de gaz.

2. Chauffage de la piscine

La piscine est une grande consommatrice de chaleur. Le système PV/T peut chauffer directement l'eau de la piscine, prolongeant considérablement la saison d'ouverture des piscines extérieures, et son coût d'exploitation est quasi nul.

3. Stockage saisonnier de chaleur pour le chauffage

Durant l'été, l'énergie thermique collectée est stockée sous terre ou dans des réservoirs d'eau. En hiver, elle est utilisée pour le chauffage, permettant ainsi de « réutiliser la chaleur été comme hiver ». Des recherches universitaires ont démontré que le système de stockage de chaleur saisonnier couplé PV/T présente des avantages significatifs en termes d'économies d'énergie.

4. Chauffage par accouplement de pompe à chaleur

Le système PV/T peut servir de source de chaleur basse température pour la pompe à chaleur. En hiver, il augmente la température de l'évaporateur de la pompe à chaleur, améliorant ainsi considérablement son coefficient de performance (COP). Le système PV/T produit de l'électricité pour alimenter la pompe à chaleur et fournit de la chaleur en complément, ce qui permet une synergie efficace.

5. Système énergétique à quasi-absence de carbone

Ce système est applicable à des lieux tels que les hôpitaux, les écoles et les hôtels qui ont une demande continue en électricité et en eau chaude. Il constitue l'élément technique essentiel pour la construction de bâtiments à quasi-absence de carbone et de parcs à bilan carbone nul.

V. Capacité de production : 53 000 m². Une usine moderne garantit la qualité.

Ce produit est fabriqué dans une usine moderne de 53 000 m², utilisant des lignes de production entièrement automatisées et des robots industriels. De la production des cellules de batterie au laminage des composants, en passant par le soudage par canaux d'écoulement et l'assemblage final, l'ensemble du processus est intégré verticalement. Le système de contrôle qualité rigoureux comprend deux tests d'électroluminescence, deux tests d'étanchéité à l'air et un test de résistance d'isolement, garantissant ainsi la qualité constante de chaque capteur PV/T.

VI. Conclusion

Le capteur hybride PV/T (type E) représente une innovation technologique majeure et une véritable révolution dans le domaine de l'utilisation de l'énergie. Il transforme la chaleur résiduelle, jusqu'alors négligée, en une précieuse ressource énergétique thermique, garantissant ainsi une exploitation optimale de chaque rayon de soleil. Sur la voie d'un avenir décarboné, choisir le PV/T, c'est opter pour une solution énergétique plus efficace, plus rentable et plus durable.