Analyse de l'intégration des capteurs photovoltaïques/thermiques dans les bâtiments situés en climat froid

L’intégration des énergies renouvelables dans nos bâtiments, typiquement avec des panneaux photovoltaïques (PV), est essentielle pour accélérer leur transition vers le carboneutre (net-zéro) et réduire nos émissions de gaz à effet de serre (GES). Toutefois, seulement 20 % de l’énergie qui atteint les panneaux PV sont convertis en électricité, alors que le reste est perdu en chaleur. Les capteurs hybrides photovoltaïques et thermiques (PV/T) permettent d’extraire la chaleur normalement relâchée par les cellules PV, augmentant leur efficacité en les refroidissant, et produisant une source de chaleur pouvant être utilisée pour les bâtiments. Toutefois, étant donné leur nature hybride, l’énergie thermique disponible en période hivernale est typiquement à de basse température limitant son utilisation pour le chauffage des bâtiments.

Cette étude consiste à une analyse du potentiel annuel de l’utilisation des capteurs PV/T au Québec pour réduire notre consommation et nos pointes énergétiques journalières. Le bâtiment du Laboratoire des technologies de l’énergie d’Hydro-Québec équipé de capteurs PV/T opérationnels situé en façade est utilisé comme étude de cas. Un modèle calibré sur les données mesurées est utilisé pour évaluer diverses configurations et dimensionnement de systèmes PV/T et son stockage énergétique pour répondre à la charge de chauffage hivernale élevée des bâtiments québécois.