Panneau solaire hybride Muhleisen, version simple : arceaux droits et un seul grand panneau biface, 4 772 kWh par an sur un toit côtier, 5,0 fois un panneau classique. 12/10/26

La version simple garde le principe du panneau hybride avec le moins de pièces possible : arceaux droits, un seul grand panneau verre-verre biface et deux volets transparents. C'est la version la plus facile à fabriquer et le bon point de départ d'un prototype. Le principe et la comparaison des versions sont sur la page de présentation.


Code du schéma (Python, libre) : schema_panneau_solaire_hybride_muhleisen_simple.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. CE QUI CARACTÉRISE LA VERSION SIMPLE
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* Arceaux droits en tube galvanisé : plus faciles à fabriquer et à poser.
* Un seul grand panneau verre-verre biface de 3,1 × 1,6 m (~5 m²) sur fixations caoutchouc : pas d'ailettes souples, pas de bords à découper.
* Deux volets cambrés de 0,8 m en polycarbonate transparent anti-UV, charnières à ressort, butées amorties et petits vérins électriques : en mode solaire, ils se replient à 90° derrière le panneau ; en tempête ils sont plaqués et verrouillés, en cas de surchauffe ils s'écartent.
* Repliés et transparents, les volets laissent passer le soleil jusqu'au panneau au sol de 3,2 × 1,25 m, qui reçoit ~3,1 fois plus de lumière qu'avec des volets blancs à plat (détails sur la page de la version optimisée).
* Le reste est commun avec la version optimisée : déflecteur en prisme à nez arrondi à face arrière blanche, moteurs de trottinette et courroie 1:6, carters en goutte d'eau, cadre à demi-axes et câbles en croix, bague collectrice, supercondensateurs, panneau au sol, moteur d'orientation et girouette.

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2. PRODUCTION ET PRIX PAR EMPLACEMENT
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Emplacement	Vent moyen à l'axe	Éolien kWh	Solaire kWh	Total kWh	× panneau classique	Prix posé	€/kWh sur 25 ans
Toit urbain	4,0 m/s	604	1 837	2 441	2,6	4 040 €	0,133
Ombrière de parking	4,9 m/s	1 248	1 759	3 007	3,2	3 940 €	0,105
Plateau au sol sans mât	3,8 m/s	508	1 852	2 360	2,5	3 840 €	0,132
Mât de 6 m	5,25 m/s	1 578	1 730	3 307	3,5	4 560 €	0,108
Mât de 8 m	5,5 m/s	1 805	1 713	3 518	3,7	4 800 €	0,106
Toit côtier	6,5 m/s	3 130	1 643	4 772	5,0	4 040 €	0,067

Le solaire baisse un peu quand le vent monte : le panneau tourne plus souvent et perd le suivi. L'éolien compense largement. Par rapport aux volets blancs à plat, les volets transparents repliés ajoutent +16 % de production sur un toit urbain et +11 % sur un toit côtier.

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3. SIMPLE OU OPTIMISÉE ?
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Critère	Simple	Optimisée
Fabrication	Plus simple : arceaux droits, un seul panneau	Arceaux cintrés, ailettes sans verre, bords courbes
Prix posé sur toit côtier	4 040 €	4 390 €
kWh par an sur toit côtier	4 772	5 207
€/kWh sur toit côtier	0,067	0,066
€/kWh sur toit urbain	0,133	0,122

La simple est le bon premier prototype : moins de pièces, moins de risques. L'optimisée produit +9 % à +17 % de plus pour 350 € de plus, surtout là où le vent est faible.

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4. OÙ L'INSTALLER
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* En priorité sur les toits d'immeubles côtiers ou dégagés, ou sur un mât de 6 à 8 m.
* Sur une ombrière de parking : bon compromis, la structure existe déjà.
* Éviter les toits urbains entourés de bâtiments plus hauts : le vent y est trop faible et turbulent.

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5. 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. Couché et sanglé, l'ensemble n'offre presque plus de prise. C'est l'option qui ouvre les îles (Antilles, Réunion, Pacifique) : soleil, alizés réguliers et électricité souvent produite au diesel, bien plus chère qu'en métropole.
Sur un plateau (toit, ombrière, sol) : les pieds des arceaux sont articulés sur le plateau ; le rotor verrouillé à plat, volets rabattus, bascule et se couche à environ 30 cm du plateau, à l'aide d'un vérin à gaz ou d'un petit treuil. Surcoût estimé 150 à 250 €, soit +0,003 à +0,005 €/kWh.
Sur un mât de 6 ou 8 m : mât basculant classique des petites éoliennes, articulé à la base, haubané, relevé et couché par un contre-mât et un treuil. Surcoût estimé 400 à 600 €, soit environ +0,007 €/kWh. Le même mât sert à l'entretien : courroies, volets et roulements se changent au sol, sans nacelle.
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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6. MÉTHODE DE CALCUL
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Soleil : simulation pvlib sur une année type à Brest (rayonnement global ~1 200 kWh/m² par an, ~52 % de diffus), suivi 2 axes en mode verrouillé, rétention biface en rotation ~66 % pour le verre-verre, ~62 % pour le sans verre, ~38 % pour un monoface.
Vent : loi de Rayleigh, profil logarithmique (5,5 m/s à 10 m, rugosité 0,03), rotor à traînée avec un coefficient de puissance effectif prudent (~0,086 avant gains des volets cambrés et du déflecteur, +5 % pour le déflecteur en prisme arrondi, estimation prudente).
Coût : prix de série posé, kWh actualisé sur 25 ans à 4 %, remplacements compris (courroies, électronique, supercondensateurs), dégradation annuelle des panneaux.
Panneau au sol et ombre entre étages : modèle d'ombre en coupe heure par heure, déflecteur compris, volets transparents repliés derrière le panneau en mode solaire.
Référence classique : un panneau monoface posé sur la même surface de toit (4,3 m²) produit ~950 kWh par an au même endroit.
Ces chiffres sont des estimations de calcul. Seul un prototype mesuré pendant un an dira la vérité, surtout pour le vent sur les toits.

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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.