Panneau solaire hybride Muhleisen, version industrielle : rotor de 6 × 18 m orientable sur un mât de 5 m et champ au sol de 48 kWc, jusqu'à 92 135 kWh par an et 0,047 €/kWh sur une côte ventée. 12/10/26
La version industrielle cherche le kWh le moins cher : un rotor de 6 m de diamètre sur 18 m de long, orientable, surélevé de 5 m, et sous lui un champ au sol qui couvre tout le cercle balayé par la machine. Cette page compare les hauteurs de 0 à 20 m et l'axe fixe. Le principe et la comparaison des autres versions sont sur la page de présentation.
Code du schéma (Python, libre) : schema_panneau_solaire_hybride_muhleisen_industriel.py
Les pages de l'invention : Présentation | Version simple | Version optimisée (et option sans verre) | Version double | Tour de 3 modules | Version industrielle
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1. LE PRINCIPE DE LA VERSION INDUSTRIELLE
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* Rotor de 6 m de diamètre et 18 m de long, en trois segments de 6 m entre des bras porteurs à roulements.
* Panneaux verre-verre bifaces (~67 m², ~14 kWc), volets cambrés en polycarbonate transparent anti-UV (~41 m²), charnières à ressort, butées amorties ; six petits vérins les replient derrière les panneaux en mode solaire, les plaquent en tempête et les écartent en cas de surchauffe.
* Génératrices industrielles avec réducteurs (~10 kW éolien).
* Poutre-berceau en treillis sur une couronne d'orientation au sommet d'un mât de ~5 m : l'ensemble s'oriente face au vent et suit le soleil, girouette électronique.
* Déflecteur en prisme à nez arrondi, en plaque ondulée sur cadre, face arrière blanche (~2 300 à 2 500 €) : il guide l'air vers la moitié haute du rotor et rend l'écoulement plus régulier.
* Champ au sol fixe sous la machine : ~230 m² de panneaux monofaces, ~48 kWc, sur tout le cercle balayé par l'orientation (Ø ~19 m).
* Fondation, armoire de commande et raccordement.
* Entretien annuel des volets : nettoyage et spray de protection UV fait pour le polycarbonate, pour retarder le jaunissement et la fragilisation.
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2. LE CHAMP AU SOL SOUS LA MACHINE
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Comme sur les modules, la surface sous le rotor reçoit un panneau au sol, le plus grand possible. Le rotor s'oriente, donc le champ est fixe et couvre tout le cercle qu'il balaie en tournant sur son mât, Ø ~19 m, moins la fondation et une allée d'entretien : ~256 m² de terrain, ~230 m² de panneaux monofaces inclinés à 10° plein sud, en rangées basses (0,6 m au plus), ~48 kWc. Les volets transparents repliés en mode solaire laissent passer le soleil entre le rotor et le champ, et la lumière les traverse aussi en rotation.
Le rotor est haut (axe à ~9 m) : son ombre tombe souvent hors du champ. Calcul de l'ombre en 3D heure par heure, rotor verrouillé face au soleil ou en rotation, vent de 5,5 m/s à 10 m :
Ce n'est pas peu : le champ au sol produit plus que le rotor lui-même. Il faut le dire honnêtement : c'est du photovoltaïque au sol classique, bon marché par lui-même, et c'est lui qui fait baisser le prix moyen, pas le rotor. Son intérêt ici est d'utiliser un terrain que la machine occupe déjà, avec le même raccordement et la même armoire.
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3. QUELLE HAUTEUR ?
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Ensemble rotor et champ au sol, selon la surélévation du rotor, pour trois vents moyens à 10 m. Entre parenthèses, le €/kWh du rotor seul.
Avec le champ au sol, +5 m et +10 m se valent à un millième près : à +10 m, le rotor fait moins d'ombre au champ. On garde +5 m : un mât plus court, moins de prise au vent, un repli plus simple. Les vitesses de vent à l'axe à +5 m : 4,4, 5,4, 6,4 m/s.
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4. ORIENTABLE OU AXE FIXE ?
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La couronne d'orientation se paie : +16 % de production pour un kWh 9 % moins cher.
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5. POURQUOI PAS PLUS GRAND ?
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Un rotor à traînée en plaques pleines demande de la matière proportionnelle à sa surface multipliée par sa taille : doubler le diamètre multiplie la masse par huit pour quatre fois plus de surface. L'optimum est une taille moyenne, entre 5 et 8 m de diamètre. Pour aller plus loin, on multiplie les machines, on ne les grossit pas.
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6. PLACE DANS LE MIX
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Avec son champ au sol, 0,047 à 0,052 €/kWh sur une côte ventée (0,050 à 0,062 pour le rotor seul), la version industrielle reste plus chère qu'une grande éolienne (la V11 du plan Hydroloop tient 35 €/MWh). Mais elle s'installe là où une grande éolienne est interdite ou refusée : zones proches des habitations, sites militaires et aéroports, paysages protégés, et elle utilise des pièces faciles à produire en grande série. Emprise : ~280 m² par machine.
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7. OPTION PROTECTION CYCLONE : REPLIER L'INSTALLATION AU SOL
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Un vent de cyclone à 250 km/h appuie environ 2,7 fois plus fort qu'une tempête à 150 km/h.
Basculer un berceau de 18 m et de plusieurs tonnes serait délicat. La solution : un mât télescopique à deux vérins hydrauliques qui descend le berceau verticalement, d'environ 9 m à 4,5 m d'axe, le bas du rotor restant à 1,5 m au-dessus du champ au sol, puis le rotor est sanglé sur des ancrages placés entre les rangées de panneaux. Surcoût estimé 2 500 à 3 500 € : avec le champ au sol, le kWh passe de 0,047 à environ 0,050 € sur une côte très ventée, et de 0,052 à environ 0,055 € à 5,5 m/s.
Plus simple encore en zone cyclonique : ne pas surélever le rotor (+0 m, bas du rotor à 0,9 m, au-dessus des rangées basses) et le sangler directement. On est à 0,052 et 0,058 €/kWh avec le champ, presque comme la version repliable, sans vérins.
Séquence avant un cyclone : rotor verrouillé à plat volets fermés, déflecteur replié ou démonté, girouette rentrée, repli de l'ensemble, sangles à cliquet sur des points d'ancrage scellés. Le modèle à suivre : les éoliennes Vergnet des îles, couchées au sol par deux personnes en moins d'une heure et données pour plus de 300 km/h une fois sanglées.
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8. MÉTHODE DE CALCUL
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Même méthode que les modules (pvlib à Brest, Rayleigh, profil logarithmique), avec un coefficient de puissance effectif augmenté de 30 % pour les volets cambrés et le déflecteur, plus 5 % pour la forme en prisme arrondi du déflecteur (estimation prudente). Volets transparents : ~78 % de transmission en moyenne sur la durée de vie, 7 % de lumière perdue par la face arrière des panneaux en mode solaire. Champ au sol : panneaux monofaces à 10° plein sud, rendement 21 %, pertes système 15 %, 3 % d'ombre entre rangées, ombre du rotor calculée en 3D heure par heure, ~110 €/m² posé en série. Coût annualisé par le facteur de recouvrement du capital sur 25 ans à 4 %, plus 2 % par an d'entretien.
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SOURCES
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Plan mondial Hydroloop : décarboner l'électricité mondiale
Google Patents : US 8 354 757 B2 (W. E. Lee et R. F. Pienkowski), l'antériorité de 2011
Sunman Energy : modules photovoltaïques sans verre eArc
pvlib python : simulation de la production photovoltaïque
Wind-Works : Warwick Wind Trials, les petites éoliennes de toit mesurées
Energy Saving Trust : essais de terrain des petites éoliennes au Royaume-Uni
Wikipédia : rotor de Savonius (rotor à traînée)
Wikipédia : loi de Rayleigh, distribution des vitesses de vent
Wikipedia : cellules solaires bifaces
Onduline : plaques ondulées bitumées
Vergnet : éolienne GEV MP-C à mât rabattable pour zones cycloniques
Batiweb : à la Réunion, les éoliennes basculent pour éviter les cyclones
Olivier Muhleisen en collaboration avec Claude (Anthropic), octobre 2026. Plans libres de droit, open source.
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1. LE PRINCIPE DE LA VERSION INDUSTRIELLE
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* Rotor de 6 m de diamètre et 18 m de long, en trois segments de 6 m entre des bras porteurs à roulements.
* Panneaux verre-verre bifaces (~67 m², ~14 kWc), volets cambrés en polycarbonate transparent anti-UV (~41 m²), charnières à ressort, butées amorties ; six petits vérins les replient derrière les panneaux en mode solaire, les plaquent en tempête et les écartent en cas de surchauffe.
* Génératrices industrielles avec réducteurs (~10 kW éolien).
* Poutre-berceau en treillis sur une couronne d'orientation au sommet d'un mât de ~5 m : l'ensemble s'oriente face au vent et suit le soleil, girouette électronique.
* Déflecteur en prisme à nez arrondi, en plaque ondulée sur cadre, face arrière blanche (~2 300 à 2 500 €) : il guide l'air vers la moitié haute du rotor et rend l'écoulement plus régulier.
* Champ au sol fixe sous la machine : ~230 m² de panneaux monofaces, ~48 kWc, sur tout le cercle balayé par l'orientation (Ø ~19 m).
* Fondation, armoire de commande et raccordement.
* Entretien annuel des volets : nettoyage et spray de protection UV fait pour le polycarbonate, pour retarder le jaunissement et la fragilisation.
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2. LE CHAMP AU SOL SOUS LA MACHINE
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Comme sur les modules, la surface sous le rotor reçoit un panneau au sol, le plus grand possible. Le rotor s'oriente, donc le champ est fixe et couvre tout le cercle qu'il balaie en tournant sur son mât, Ø ~19 m, moins la fondation et une allée d'entretien : ~256 m² de terrain, ~230 m² de panneaux monofaces inclinés à 10° plein sud, en rangées basses (0,6 m au plus), ~48 kWc. Les volets transparents repliés en mode solaire laissent passer le soleil entre le rotor et le champ, et la lumière les traverse aussi en rotation.
Le rotor est haut (axe à ~9 m) : son ombre tombe souvent hors du champ. Calcul de l'ombre en 3D heure par heure, rotor verrouillé face au soleil ou en rotation, vent de 5,5 m/s à 10 m :
| Surélévation du rotor | Champ au sol, kWh par an | Perte par l'ombre du rotor |
|---|---|---|
| Sans rotor (référence) | 52 010 | |
| +0 m | 42 601 | 18 % |
| +2 m | 45 738 | 12 % |
| +5 m (retenue) | 48 579 | 7 % |
| +10 m | 50 644 | 3 % |
| +20 m | 51 658 | 1 % |
| À +5 m, vent 5,5 m/s à 10 m | Prix posé | kWh par an | €/kWh sur 25 ans |
|---|---|---|---|
| Rotor hybride seul | 25 987 € | 34 998 | 0,062 |
| Champ au sol (avec les vérins des volets) | 25 744 € | 48 579 | 0,045 |
| Ensemble | 51 731 € | 83 577 | 0,052 |
Ce n'est pas peu : le champ au sol produit plus que le rotor lui-même. Il faut le dire honnêtement : c'est du photovoltaïque au sol classique, bon marché par lui-même, et c'est lui qui fait baisser le prix moyen, pas le rotor. Son intérêt ici est d'utiliser un terrain que la machine occupe déjà, avec le même raccordement et la même armoire.
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3. QUELLE HAUTEUR ?
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Ensemble rotor et champ au sol, selon la surélévation du rotor, pour trois vents moyens à 10 m. Entre parenthèses, le €/kWh du rotor seul.
| Surélévation | Prix posé | Vent 4,5 m/s à 10 m | Vent 5,5 m/s à 10 m | Vent 6,5 m/s à 10 m |
|---|---|---|---|---|
| +0 m | 49 296 € | 65 393 kWh, 0,063 €/kWh (0,084) | 71 481 kWh, 0,058 €/kWh (0,069) | 78 894 kWh, 0,052 €/kWh (0,056) |
| +2 m | 50 270 € | 70 517 kWh, 0,060 €/kWh (0,081) | 77 583 kWh, 0,054 €/kWh (0,065) | 85 660 kWh, 0,049 €/kWh (0,052) |
| +5 m (retenue) | 51 731 € | 75 632 kWh, 0,057 €/kWh (0,080) | 83 577 kWh, 0,052 €/kWh (0,062) | 92 135 kWh, 0,047 €/kWh (0,050) |
| +10 m | 54 165 € | 80 370 kWh, 0,057 €/kWh (0,080) | 89 182 kWh, 0,051 €/kWh (0,062) | 98 114 kWh, 0,046 €/kWh (0,050) |
| +20 m | 59 034 € | 84 783 kWh, 0,058 €/kWh (0,084) | 94 523 kWh, 0,052 €/kWh (0,065) | 103 745 kWh, 0,048 €/kWh (0,054) |
Avec le champ au sol, +5 m et +10 m se valent à un millième près : à +10 m, le rotor fait moins d'ombre au champ. On garde +5 m : un mât plus court, moins de prise au vent, un repli plus simple. Les vitesses de vent à l'axe à +5 m : 4,4, 5,4, 6,4 m/s.
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4. ORIENTABLE OU AXE FIXE ?
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| À +5 m, vent 5,5 m/s à 10 m, rotor seul | kWh par an | €/kWh sur 25 ans |
|---|---|---|
| Orientable (couronne, suivi du vent et du soleil) | 34 998 | 0,062 |
| Axe fixe | 30 206 | 0,069 |
La couronne d'orientation se paie : +16 % de production pour un kWh 9 % moins cher.
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5. POURQUOI PAS PLUS GRAND ?
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Un rotor à traînée en plaques pleines demande de la matière proportionnelle à sa surface multipliée par sa taille : doubler le diamètre multiplie la masse par huit pour quatre fois plus de surface. L'optimum est une taille moyenne, entre 5 et 8 m de diamètre. Pour aller plus loin, on multiplie les machines, on ne les grossit pas.
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6. PLACE DANS LE MIX
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Avec son champ au sol, 0,047 à 0,052 €/kWh sur une côte ventée (0,050 à 0,062 pour le rotor seul), la version industrielle reste plus chère qu'une grande éolienne (la V11 du plan Hydroloop tient 35 €/MWh). Mais elle s'installe là où une grande éolienne est interdite ou refusée : zones proches des habitations, sites militaires et aéroports, paysages protégés, et elle utilise des pièces faciles à produire en grande série. Emprise : ~280 m² par machine.
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7. OPTION PROTECTION CYCLONE : REPLIER L'INSTALLATION AU SOL
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Un vent de cyclone à 250 km/h appuie environ 2,7 fois plus fort qu'une tempête à 150 km/h.
Basculer un berceau de 18 m et de plusieurs tonnes serait délicat. La solution : un mât télescopique à deux vérins hydrauliques qui descend le berceau verticalement, d'environ 9 m à 4,5 m d'axe, le bas du rotor restant à 1,5 m au-dessus du champ au sol, puis le rotor est sanglé sur des ancrages placés entre les rangées de panneaux. Surcoût estimé 2 500 à 3 500 € : avec le champ au sol, le kWh passe de 0,047 à environ 0,050 € sur une côte très ventée, et de 0,052 à environ 0,055 € à 5,5 m/s.
Plus simple encore en zone cyclonique : ne pas surélever le rotor (+0 m, bas du rotor à 0,9 m, au-dessus des rangées basses) et le sangler directement. On est à 0,052 et 0,058 €/kWh avec le champ, presque comme la version repliable, sans vérins.
Séquence avant un cyclone : rotor verrouillé à plat volets fermés, déflecteur replié ou démonté, girouette rentrée, repli de l'ensemble, sangles à cliquet sur des points d'ancrage scellés. Le modèle à suivre : les éoliennes Vergnet des îles, couchées au sol par deux personnes en moins d'une heure et données pour plus de 300 km/h une fois sanglées.
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8. MÉTHODE DE CALCUL
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Même méthode que les modules (pvlib à Brest, Rayleigh, profil logarithmique), avec un coefficient de puissance effectif augmenté de 30 % pour les volets cambrés et le déflecteur, plus 5 % pour la forme en prisme arrondi du déflecteur (estimation prudente). Volets transparents : ~78 % de transmission en moyenne sur la durée de vie, 7 % de lumière perdue par la face arrière des panneaux en mode solaire. Champ au sol : panneaux monofaces à 10° plein sud, rendement 21 %, pertes système 15 %, 3 % d'ombre entre rangées, ombre du rotor calculée en 3D heure par heure, ~110 €/m² posé en série. Coût annualisé par le facteur de recouvrement du capital sur 25 ans à 4 %, plus 2 % par an d'entretien.
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SOURCES
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Plan mondial Hydroloop : décarboner l'électricité mondiale
Google Patents : US 8 354 757 B2 (W. E. Lee et R. F. Pienkowski), l'antériorité de 2011
Sunman Energy : modules photovoltaïques sans verre eArc
pvlib python : simulation de la production photovoltaïque
Wind-Works : Warwick Wind Trials, les petites éoliennes de toit mesurées
Energy Saving Trust : essais de terrain des petites éoliennes au Royaume-Uni
Wikipédia : rotor de Savonius (rotor à traînée)
Wikipédia : loi de Rayleigh, distribution des vitesses de vent
Wikipedia : cellules solaires bifaces
Onduline : plaques ondulées bitumées
Vergnet : éolienne GEV MP-C à mât rabattable pour zones cycloniques
Batiweb : à la Réunion, les éoliennes basculent pour éviter les cyclones
Olivier Muhleisen en collaboration avec Claude (Anthropic), octobre 2026. Plans libres de droit, open source.
Problématique : comment financer les inventions ? Consulter la page : citation importante.
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