Les panneaux PVT non vitrés continuent de capter de la chaleur en hiver et après la tombée de la nuit, car ils absorbent l'énergie de l'air ambiant et de la pluie autant que celle du soleil. Les installations suivies sur le terrain maintiennent un facteur de performance saisonnier proche de 3,3 avec des températures d'air inférieures ou égales à 0 °C. Ce qui s'arrête en hiver, c'est la production à haute température : le panneau alimente le circuit de source d'une pompe à chaleur, pas un ballon à 60 °C.
Les panneaux PVT produisent-ils vraiment quelque chose la nuit ?
Oui : sur le plan thermique, un panneau PVT non vitré fonctionne après le coucher du soleil, et ce n'est pas un argument marketing mais une conséquence de sa construction. Les capteurs non vitrés sont classés WISC (wind and/or infrared sensitive collectors, capteurs sensibles au vent et/ou à l'infrarouge) selon la norme ISO 9806 précisément parce qu'ils échangent de la chaleur avec le vent, l'air ambiant et la pluie, et pas seulement avec le soleil. Faites circuler un fluide à −5 °C dans l'absorbeur alors que l'air extérieur est à +3 °C : la chaleur passe dans le fluide. Le panneau se comporte comme un grand échangeur à air silencieux.
La partie électrique, évidemment, s'arrête au crépuscule. La formulation honnête est donc la suivante : un champ PVT produit de l'électricité quand le soleil brille et collecte de la chaleur à basse température presque en continu. Le rendement thermique rapporté, calculé par rapport au rayonnement solaire incident, peut dépasser 100 % pour cette raison précise : l'énergie ambiante s'ajoute à l'apport solaire (IEA SHC Task 60).
Quelle quantité de chaleur un panneau PVT fournit-il en hiver ?
Moins qu'en juillet, mais assez pour compter, car une pompe à chaleur la multiplie. Des systèmes à source PVT suivis en conditions réelles ont maintenu un facteur de performance saisonnier d'environ 3,3 durant de vrais hivers, avec un air ambiant à plusieurs reprises inférieur ou égal à 0 °C, et des études de systèmes indiquent un SPF de 3,49 avec 20 m² de capteurs, passant à 3,80 avec 30 m². Une journée d'hiver à −10 °C sans soleil direct fournit encore de la chaleur de source utilisable, car le fluide circule à une température inférieure à celle de l'air.
Le comportement saisonnier mérite d'être exposé clairement :
| Condition | Production électrique | Production thermique | Usage de la chaleur |
|---|---|---|---|
| Midi d'été | Maximale, renforcée par le refroidissement des cellules | Élevée, sortie à 25–45 °C | Préchauffage direct de l'ECS, piscine |
| Midi d'hiver, ciel dégagé | 20 à 35 % de l'été | Modérée, proche de la température ambiante | Source de pompe à chaleur, eau glycolée d'environ 0 à +10 °C |
| Hiver, ciel couvert | Faible | Toujours positive | Source de pompe à chaleur, issue de l'air |
| Nuit, toute saison | Nulle | Positive dès que le fluide circule sous la température ambiante | Source de pompe à chaleur, régénération de sondes géothermiques |
| Gel sévère, air calme | Nulle | Proche de zéro, du givre peut se former | La pompe à chaleur bascule sur l'appoint ou sur une source bivalente |
Pourquoi le panneau ne gèle-t-il pas et ne se couvre-t-il pas de glace en hiver ?
Le circuit est protégé par un mélange de propylène glycol, généralement à 30–40 %, qui abaisse la plage de fonctionnement jusqu'à environ −20 °C. Le gel du fluide n'est donc pas le problème ; c'est le givre qui se forme sur l'extérieur de l'absorbeur. Lorsque l'absorbeur fonctionne sous le point de rosée, de la condensation puis du givre se forment à la surface du panneau, exactement comme sur la batterie d'une pompe à chaleur aérothermique.
Le PVT non vitré gère cela beaucoup plus doucement qu'une unité d'air à ailettes. La surface est grande et plane : le givre se forme donc en couche fine et régulière au lieu d'obstruer un passage d'air, et il s'élimine par une brève impulsion de fluide chaud en sens inverse, sans cycle de dégivrage complet par inversion de vanne. Comme le champ ne souffle pas d'air, il n'y a ni bruit ni panache de condensats.
Le PVT est-il la mauvaise technologie sous un climat froid ?
Non, mais il doit être dimensionné et spécifié pour cela. Trois règles découlent de la physique :
- Choisissez une pompe à chaleur homologuée pour une entrée d'eau glycolée inférieure ou égale à −15 °C. Les réglages pour capteurs enterrés qui se coupent à −5 °C se mettront en défaut à répétition en janvier.
- Préférez des panneaux non vitrés à ailettes pour le rôle de source. Les ailettes arrière multiplient la surface exposée à l'air ambiant et permettent au champ de se comporter comme un capteur d'air après la tombée de la nuit.
- N'attendez pas de chaleur directe à haute température en hiver. Comme l'explique quelle température d'eau un panneau PVT produit-il ?, un panneau non vitré travaille dans la plage de 10 à 40 °C, et en janvier la production utile est de la chaleur de source, pas de l'eau du robinet.
Dimensionnés ainsi, des champs PVT fonctionnent comme unique source de chaleur dans des milliers de bâtiments néerlandais, sous un climat aux hivers froids, sombres et venteux et sans véritable tradition de forage de sondes géothermiques.
Et l'objection selon laquelle on a besoin de chaleur précisément quand le soleil est absent ?
C'est la bonne objection, et elle a une réponse précise : un système PVT ne cherche pas à délivrer la chaleur au moment où elle est captée. Le champ charge un ballon ou une boucle enterrée, et la pompe à chaleur y puise plus tard. Solimpeks associe ses champs de panneaux hybrides PV-T à des ballons tampons et combinés pour cette raison : le rôle du panneau est de relever, sur une saison, la température de source dont bénéficie le compresseur, et non de répondre au thermostat en temps réel.
L'arithmétique saisonnière tranche. Sur une saison de chauffe, une température de source relevée de seulement 3 à 5 K améliore le COP saisonnier d'environ 10 à 15 %, et ce précisément pendant les journées grises et calmes où une unité aérothermique est la moins performante.
Questions fréquentes
Les panneaux PVT produisent-ils de l'électricité la nuit ?
Non. La couche photovoltaïque a besoin de lumière : la production électrique est donc nulle après la tombée de la nuit. La partie thermique continue dès que le fluide en circulation est plus froid que l'environnement, ce qui explique que le PVT fonctionne comme source de pompe à chaleur jour et nuit.
Faut-il déneiger les panneaux PVT ?
Rarement. Une mince couche fond rapidement dès que le fluide circule, car l'absorbeur se trouve directement derrière le verre. Une neige épaisse et persistante bloque à la fois l'apport électrique et l'apport solaire thermique, mais le champ échange tout de même de la chaleur avec l'air par sa face arrière.
À quelle température un panneau PVT peut-il fonctionner ?
Avec un mélange de propylène glycol à 30–40 %, la boucle fonctionne jusqu'à environ −20 °C, et en rôle de source de pompe à chaleur elle est volontairement exploitée sous 0 °C. Faire circuler le fluide à une température inférieure à celle de l'air ambiant est ce qui permet au panneau de capter la chaleur de l'air autant que celle du soleil.
Le PVT est-il meilleur qu'une pompe à chaleur aérothermique en hiver ?
Il est plus silencieux et sans dégivrage à ventilation forcée, et il ajoute un apport solaire dès que le soleil apparaît, mais une unité aérothermique bien dimensionnée reste le choix le plus simple sous des climats doux. Le PVT l'emporte lorsque le bruit, les contraintes d'urbanisme ou la valeur de l'électricité produite sur place comptent.