Des panneaux sur le toit, une maison moins chaude ? Ce qu'on sait, ce qu'on ne sait pas
Le confort est l'argument que personne ne chiffre. Une seule étude mesurée, ailleurs, sur un autre toit. Ce qu'elle dit, ce qu'elle ne dit pas, et pourquoi on ne vous vendra pas des degrés.
Un toit en tôle sous le soleil de janvier, c'est une plaque chauffante au-dessus de votre salon. Posez des panneaux dessus, et la tôle est à l'ombre. La logique est évidente, et c'est justement le problème : quand un argument est évident, on cesse de le mesurer, et on se met à le vendre. « Vos panneaux font baisser la température de trois degrés. » Trois degrés selon qui, mesurés où, sur quel toit ? Cet article ne contient qu'une seule mesure, parce qu'on n'en a trouvé qu'une sérieuse, et elle n'a pas été faite ici.
Ce que l'ombre des panneaux fait à un toit
Le principe physique tient en trois lignes. Un toit exposé reçoit le rayonnement du soleil, chauffe, et transmet cette chaleur vers l'intérieur. Un panneau posé au-dessus intercepte ce rayonnement : une partie devient de l'électricité, le reste chauffe le panneau, pas la toiture. Entre le panneau et la tôle, s'il y a une lame d'air, l'air circule et évacue une partie de la chaleur. Le toit reçoit moins, transmet moins.
Ça, personne ne le conteste. Ce qu'on ne sait pas sans mesurer, c'est combien.
La seule mesure qu'on a trouvée
Des chercheurs de l'université de Californie à San Diego, avec la NASA, ont instrumenté un bâtiment équipé de trois zones de toit : une exposée, une couverte de panneaux posés à plat contre le toit, une couverte de panneaux inclinés avec une lame d'air. Ils ont mesuré la température des plafonds et le flux de chaleur qui traverse le toit.
Trois choses dans cette étude méritent qu'on s'y arrête, parce qu'elles vont dans les deux sens.
D'abord, l'effet est réel et il tombe au bon moment : en fin d'après-midi, quand le toit a emmagasiné la journée et que la climatisation tourne le plus. Un flux de chaleur divisé par plus de deux sous les panneaux, c'est autant que la climatisation n'a pas à compenser.
Ensuite, la pose compte. Les panneaux posés à plat contre le toit isolaient moins bien que les panneaux inclinés avec une lame d'air. Sans circulation d'air, le panneau chauffe et transmet.
Enfin, la nuit, ça s'inverse.
Un toit exposé rayonne vers le ciel la nuit et se refroidit. Sous les panneaux, il se refroidit moins. Sur une maison qu'on climatise la nuit, ce n'est pas un détail.
Pourquoi ça ne se transpose pas tel quel à La Réunion
Le bâtiment de l'étude est un bâtiment commercial inoccupé, en Californie, avec un toit plat et un plafond exposé. Une maison réunionnaise, c'est une tôle sur des chevrons, souvent des combles, parfois un faux plafond, et une climatisation qui tourne l'après-midi et la nuit. Rien de tout ça n'est dans l'étude.
Ce qu'on peut dire quand même
Que l'effet existe, qu'il joue l'après-midi, et qu'il dépend de la pose. Si le confort thermique fait partie de vos raisons, deux questions à poser à l'installateur, avant de parler de degrés : les panneaux sont-ils posés en surimposition, avec une lame d'air sous les modules, et la toiture est-elle ventilée ? Ce sont les deux paramètres qui, dans la seule mesure disponible, faisaient la différence entre un toit rafraîchi le jour et un toit qui garde sa chaleur la nuit.
Ce qu'il faut retenir
Des panneaux font de l'ombre au toit, et un toit à l'ombre chauffe moins : c'est mesuré, une fois, ailleurs, à 2,5 degrés de plafond au maximum, en fin de journée, sous des panneaux inclinés. La nuit, c'est l'inverse. Combien chez vous, personne ne le sait. Le solaire à La Réunion se justifie par ce qu'il produit ; le confort est un plus qu'on constate, pas un chiffre qu'on promet.
Sources
- Effects of Solar Photovoltaic Panels on Roof Heat Transfer, A. Dominguez, J. Kleissl, J. Luvall, communication à l'American Meteorological Society, San Diego NASA Technical Reports Server, 2010
- Effects of solar photovoltaic panels on roof heat transfer, version publiée dans Solar Energy, vol. 85 Elsevier, 2011