Cet impact inattendu des panneaux solaires sur les températures 🌡️

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Les panneaux solaires sur les toits pourraient-ils être plus nuisibles qu'utiles ? Une étude récente jette un nouvel éclairage sur leurs effets thermiques. Ce phénomène soulève des interrogations quant à l'urbanisme moderne.

Une enquête menée par des scientifiques indiens révèle un impact inattendu sur les températures urbaines. Des relevés à Calcutta montrent une hausse des températures de 1,5°C en journée (pouvant monter jusqu'à +3,2°C aux heures les plus chaudes), accentuée par le faible albédo des panneaux solaires. Ce phénomène mérite une attention particulière dans le cadre de la transition énergétique.

Image d'illustration Pexels

L'étude, publiée dans la revue Nature Cities, a adopté une approche inédite. Les chercheurs ont utilisé un modèle avancé, combinant le modèle WRF (prévisions météorologiques) avec le modèle énergétique du bâtiment (BEM) et la paramétrisation de l'effet du bâtiment (BEP). Cela leur a permis d'intégrer des facteurs de chaleur négligés dans les études précédentes, notamment le transfert de chaleur par convection.

Les résultats sont frappants: seulement 20% de l'énergie solaire recueillie par les panneaux sont convertis en électricité, alors que le reste contribue à leur réchauffement, provoquant une augmentation de la température à proximité. En revanche, la nuit, un léger refroidissement de 0,6 °C a été observé, mettant en lumière la dualité des effets des panneaux solaires.

Pour valider leurs résultats, les chercheurs ont également mené des expériences dans d'autres villes, notamment Sydney, Bruxelles et Athènes. À Sydney, une augmentation de 9 °C a été mesurée en journée, tandis qu'à Bruxelles, l'élévation était de 1,1 °C. Ces variations soulignent que l'impact dépend largement du climat local.

La généralisation des panneaux solaires dans les villes pourrait exacerber le phénomène des îlots de chaleur urbains. Cette situation, déjà favorisée par la densité urbaine et le manque de végétation, appelle à une réflexion sur l'intégration des énergies renouvelables dans les stratégies urbaines.

Les scientifiques proposent des solutions intégrées pour atténuer ces effets indésirables. L'utilisation de matériaux réfléchissants et de systèmes hybrides de panneaux pourrait réduire la chaleur tout en maintenant leur efficacité énergétique.

Il est essentiel de trouver un équilibre entre l'utilisation des énergies renouvelables et le confort thermique des villes. Les innovations à venir, telles que les toits verts ou les matériaux réfrigérants, pourraient offrir une réponse aux problèmes posés par les panneaux solaires.

Ces découvertes invitent à reconsidérer l'intégration des panneaux solaires dans l'urbanisme. Les bénéfices des énergies renouvelables ne doivent pas se faire au détriment du climat urbain.

KA
kace

Les panneaux solaires sont sombres, donc ils s'échauffent beaucoup quand ils sont au soleil, c'est bien normal.
Comme le bitume ; -)
Donc évidemment si on recouvre les villes de panneau, ça va les réchauffer. Par contre les chiffres indiqués sont douteux : entre 1,1°C et 9°C en plus, ça fait des écarts énormes. Mais dans quelles conditions, mesuré où (sous le panneau ? ; -), et des écarts par rapport à quoi ???
Bref, mettre des panneaux sur les toits et peindre le reste des immeubles en couleurs claires + mettre un revêtement clair sur le bitume, ça devrait largement compenser !

Et on peut aussi drastiquement améliorer l'efficacité du dispositif : profiter de la chaleur des panneaux pour chauffer l'eau froide et la transformer en eau chaude pour les besoins domestiques ! Avec à la clé des panneaux plus froids (et qui ont alors un meilleur rendement !), économies d'énergie (car plus besoin de chauffer l'eau), moins de chaleur urbaine (elle est stockée dans l'eau chaude). Mais il faut par contre investir dans une installation mixte panneau solaire + échangeur thermique + réservoir d'eau chaude.

JY
jys

Encore une étude basée sur des simulations et recoupements de "modèles" pour "prédire" un "résultat"...! WRF, BEM, BEP sont des acronymes, pas la réalité savante

Kace a raison de rappeler que ces contraintes d'usage (albédo, température, rendement, matériaux...) sont pris en compte par les concepteurs dès la définition du capteur.

Les panneaux "hybrides" sont connus et développés depuis 20 ans avec des avantages certains:

  • augmentation du rendement du photovoltaïque par abaissement de la température du capteur -->capteur en plein soleil T=70~80°C: rendement 10%...pas les 20% promis...
  • génération d'eau chaude sanitaire par un système simple et efficace de capteur surfacique intégré au dos --> tout passif et gratos, en +...pas besoin de pompe vue la pente...
  • optimisation de l'usage des matériaux--> le "sandwich" PV+eau de refroidissement est mécaniquement plus performant que le caisson-support du Photovoltaïque seul... La conclusion s'impose: opter pour ces panneaux est de bon sens ! :_jap: évidemment, cela ne fait pas les affaires de ceux qui poussent à acheter des solutions plus onéreuses mais moins sérieuses... :jap:
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HopiOne

Tiens, ça me fait penser à un article d'un scientifique il y a plus de 20 ans qu'on traitait de "climatosceptique" (à l'époque on ne disait pas ça, on était en fait "un apôtre du lobby pétrolier") lorsqu'il prétendait que c'était absurde de vouloir tapisser le sol de panneaux solaire car vu qu'à la base un panneau solaire en fonctionnement çà se réchauffe il était préférable de mettre des plantes, qui elles, au contraire, refroidissaient le sol en même temps.

Mais pour s'en convaincre, inutile de faire appel à la science, on peut aussi essayer. :D