À la fois économiques et plus respectueux de l’environnement, les systèmes hybrides fonctionnent à l’aide de deux énergies, ou plus, dont l’une est renouvelable. Pour qu’une énergie soit « renouvelable », il ne faut pas qu’elle diminue les ressources de la planète, mais rejette moins de CO2 dans l’atmosphère et n’accentue pas l’effet de serre. À l’heure du réchauffement climatique, 30 % de la consommation énergétique dans le monde provient toujours des bâtiments*. En associant le photovoltaïque à un système de chauffe, l’électricien intervient de plus en plus en complément du chauffagiste afin de concilier écologie et économies pour le bien des consommateurs.
L’Union européenne souhaite atteindre au minimum 27 % d’énergies renouvelables dans son mix énergétique d’ici à 2030. Quant à la France, elle a décidé de porter la part des énergies renouvelables à 32 % de la consommation finale brute d’énergie sur cette même période. Ce qui aboutit à un marché énergétique français en pleine transformation. Les consommateurs sont favorables à l’essor du renouvelable et les pouvoirs publics ont décidé de mettre en place diverses aides pour encourager cette transition énergétique (réglementation thermique, RE 2020, aides financières, simplification des procédures).
Le système hybride permet à l’électricien de proposer un chauffage non fossile. L’hybride peut donc combiner une chaudière à combustion gaz, fioul avec une pompe à chaleur (PAC), un ballon solaire… De nombreuses combinaisons sont possibles. Les systèmes sont compatibles avec les planchers chauffants et les radiateurs. Par exemple, le ballon d’eau chaude peut très bien être intégré dans le système pour former un ensemble compact et économique : chaudière à condensation + pompe à chaleur + ballon d’eau chaude. En moyenne, le photovoltaïque produit entre 800 et 1 400 kWh/kWc par an suivant votre localisation
Principe de fonctionnement d’un système hybride
C’est un système « intelligent » qui prend en compte le meilleur rendement des énergies. Ainsi, la régulation des systèmes hybrides « choisit » quel générateur a la priorité et est le plus efficace en fonction du moment, l’un venant en complément de l’autre. Cela fait plusieurs années que Viessmann a investi dans le futur. De nombreux produits sont déjà Smart Grid Ready, c’est-à-dire prêts à être intégrés dans un réseau électrique dit « intelligent ». Et surtout, Viessmann est un acteur majeur en France, capable de proposer des solutions complètes qui combinent la production et la consommation, électriques et thermiques. Un générateur hybride combine deux énergies, en général dans un seul et même produit. « Chez Viessmann, nous proposons une pompe à chaleur thermodynamique combinée à une chaudière gaz à condensation. Les solutions hybrides sont particulièrement bien adaptées et optimisées pour le résidentiel : particulier, habitation. C’est pourquoi nous proposons aux installateurs des coffrets dédiés qui facilitent le raccordement des panneaux photovoltaïques à des systèmes de régulation de pompes à chaleur et de chauffe-eau thermodynamiques », décrit Marc Ruch, directeur marketing Viessmann France.
De leur côté, Daikin et DualSun se sont associés pour proposer ECH2O Sun, une solution souple et accessible qui permet de couvrir l’ensemble des besoins énergétiques dans une logique d’autonomie. L’offre Daikin ECH2O Sun est composée d’une cuve inoxydable de production d’eau chaude, d’un générateur Daikin (pompe à chaleur air/eau, chaudière gaz ou fioul à condensation…) et de panneaux solaires hybrides DualSun fabriqués en France, produisant à la fois de l’eau chaude et de l’électricité. « Il est important de souligner qu’un panneau photovoltaïque produit 20 % de son énergie en électricité et 80 % en dégagement de chaleur. L’hybride photovoltaïque permet de récupérer une grande partie de cette chaleur perdue pour chauffer. Cette association produit de l’électricité, de l’eau chaude sanitaire (ECS), du chauffage et du rafraîchissement si l’on a recours à une pompe à chaleur réversible. De plus, en refroidissant le panneau, on améliore le rendement photovoltaïque. Le gain de production électrique par rapport à un panneau photovoltaïque standard peut atteindre 15 % », explique Benoît Bihel, chef de groupe Heating Product Marketing chez Daikin France. Côté thermique, l’échangeur des panneaux DualSun Spring récupère les calories disponibles soit par ensoleillement direct, soit simplement par échange avec l’air extérieur, et chauffe l’eau glycolée du circuit primaire de la pompe à chaleur. Côté photovoltaïque, les panneaux DualSun Spring produisent de l’électricité qui peut être soit autoconsommée dans le bâtiment afin d’alimenter les pompes à chaleur (ou d’autres appareils), soit injectée sur le réseau.
L’hybride ECS en collectif
Heliopac propose plusieurs solutions pour faire de l’eau chaude sanitaire pour les bâtiments collectifs (immeuble, gymnase, école…) consommant au minimum 1m3 d’eau par jour. « Nous avons par exemple réalisé les Jardins du parc, à Toulouse. Ce bâtiment neuf de 31 logements est équipé de 60 m2 de capteurs solaires hybrides PVT, d’une pompe à chaleur 12 kW pour un stockage de 4000 l. Le solaire thermique couvre 68 % des besoins et le photovoltaïque 18 %. Ne reste plus à la charge des locataires que 14 %. L’économie est de 40 % par rapport à une installation gaz centralisée », explique Fanny Hetru, chargée de prescription chez Heliopac. « Par exemple, notre solution heliopacsystem+® est une solution de production d’ECS et d’électricité d’origine solaire qui bénéficie de la stratification dynamique. Elle est constituée de pompes à chaleur (PAC) eau/eau couplées à des capteurs solaires hybrides PVT. L’échangeur thermique est intégré en sous-face du panneau photovoltaïque. Il récupère la chaleur des panneaux et de l’atmosphère lorsque l’énergie solaire n’est plus disponible (nuit, temps pluvieux, brouillard…) », ajoute-t-elle.
Le traitement des données pour optimiser
« Nos prochaines pistes de développement portent sur l’interprétation des données l’information que le courant photovoltaïque est disponible et peut être utilisé par les équipements et la production d’eau chaude sanitaire par le photovoltaïque, précise Marc Ruch Viessmann. En Allemagne, nous travaillons sur le stockage de l’énergie électrique produite, notamment dans les batteries des véhicules électriques, car le marché est plus mûr et la conscience écologique plus prononcée pour investir. La solution Viessmann GridBox est le complément idéal pour les systèmes photovoltaïques et le stockage d’électricité. Elle assure la transparence des flux d’énergie dans la maison et devient le point central du contrôle de l’électricité en suivant les valeurs de consommation et de production des générateurs thermiques et électriques tels que pompes à chaleur, piles à combustible et stations de recharge pour voitures électriques. »
À l’heure de la sécurité énergétique et de nouvelles crises possibles, disposer d’un système d’énergie autonome pourrait permettre à chacun de dépenser moins, d’être indépendant et de ne pas être dépendant du cours du pétrole.
* Selon l’étude « Energy Technology Perspectives 2017 » publiée par l’IEA (International Energy Agency).
Prix de l’électricité en France
- +38 % entre 2010 et 2019
- + 40 % entre 2019 et 2027
