C’est une question que l’on entend souvent… « Et les panneaux solaires, c’est pas mieux ? » . Mais opposer le choix du photovoltaïque à celui du cool roofing, c’est se limiter à une seule solution d’optimisation énergétique. Et c’est dommage ! Surtout qu’il y a de nets avantages à combiner les deux solutions sur un même toit. La bonne question à se poser, ce serait donc plutôt : « Pourquoi et comment les panneaux solaires fonctionnent-ils mieux sur les toits couverts de cool roof ? » Cool Roof vous explique ce qu’il en est dans cet article.

Un « cool roof » (littéralement « toit frais » en bon français) est un toit couvert d’un revêtement réfléchissant et émissif (généralement blanc).

Le cool roof : une méthode éprouvée pour augmenter l'albédo des surfaces.
Le cool roof : une méthode éprouvée pour augmenter l’albédo des surfaces.

Quels sont les effets d’un cool roof sur des panneaux solaires ?

On distingue deux effets du cool roofing sur les panneaux solaires installés sur la même toiture:

  1. Thermique : réduction de la chaleur subie par le panneau solaire
  2. Luminosité : augmentation de l’énergie solaire captable par le panneau solaire

En effet, la très forte réflectivité du revêtement Cool Roof permet, par rapport à une toiture recouverte de bitume ou de métal, de :

  • Diminuer de plus de 30°C la chaleur subie en toiture
  • Améliorer jusqu’à 80% la luminosité en toiture

1er effet du Cool Roof sur les panneaux solaires : Réduction de la température de la surface du toit

Un panneau solaire perd 0,5% de puissance par degré au dessus de 25°C.

Le revêtement Cool Roof réduisant considérablement la température subie par le panneau, il permet d’augmenter jusqu’à +10% la puissance générée par le panneau (par rapport à un environnement « classique »).

Un cool roof booste la performance et le rendement énergétique d'un panneau solaire.

2e effet du Cool Roof sur les panneaux solaires : Augmentation du rayonnement réfléchi (albedo)

Sur modules MONOFACES

Un panneau solaire capte non seulement le rayonnement direct du soleil, mais aussi le rayonnement réfléchi (albedo) par les surfaces alentour (toits, sols, murs, etc).
Il est estimé que si 25% de la surface au sol était « peinte en blanc », le gain de productivité des panneaux serait de +48%.

Pourquoi le cool roof booste le rendement des panneaux solaires ? Augmenter la luminosité sans monter en chaleur.
Cool roof et panneaux solaires bifaciaux : Augmentation jusqu'à 25% du gain de bifacialité.

Sur modules BIFACIAUX

Contrairement aux modules mono-faces, ces nouveaux modules « bifaciaux » captent également le rayonnement réfléchi en sous-face du panneau. Ainsi, plus l’environnement et le support du panneau est réfléchissant, plus le rendement du panneau sera élevé.

Augmentation jusqu’à 25% du gain de bifacialité !

Installation commerciale, Geilenkirchen, Allemagne

20 cm de hauteur au-dessus du toit, membrane de toit blanche à réflectance de 78%, période de 9 mois

  • Gains de bifacialité = +21.4%
  • Efficacité cellulaire = +22.5%

Sources et recommandations de lecture :

  • Étude SolarWorld sur l’optimisation énergétique des panneaux solaires grâce au cool roofing : « Calculating the Additional Energy Yield of Bifacial Solar Modules »
  • Conférence de Rabindra Satpathy, « Additional Energy yield using Bifacial Solar PV Modules & dependency on Albedo »
  • Présentation de notre projet de recherche en partenariat avec la Cerema TEAM

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