Panneau solaire hybride Muhleisen, tour au sol de 3 modules : 8 631 kWh par an sur l'emprise d'un seul module, 9,1 fois un panneau classique. 12/10/26

Au sol, le vent est faible en bas et meilleur en hauteur. La tour empile trois modules optimisés sur un seul plateau pivotant : on multiplie la production sans prendre plus de terrain. Le principe et la comparaison sont sur la page de présentation.


Code du schéma (Python, libre) : schema_panneau_solaire_hybride_muhleisen_tour.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 TOUR
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Trois modules optimisés empilés au sol sur un plateau pivotant commun : axes à 1,7 m, 5,1 m et 8,5 m, ~10,1 m de haut. Le vent moyen passe de 3,8 m/s en bas à 4,9 m/s au milieu et 5,35 m/s en haut (5,5 m/s à 10 m).
Les étages suivent le soleil ensemble : dès que le soleil monte au-dessus d'environ 20°, chaque module fait de l'ombre à celui du dessous. Avec des volets transparents repliés, les modules du bas et du milieu reçoivent encore 91 % de la lumière d'un module seul, contre 83 % avec des volets blancs à plat. Le plateau, le moteur d'orientation, la girouette et le contrôleur sont partagés.

* Volets transparents repliés en mode solaire aux trois étages : la lumière passe vers les étages du dessous et vers le panneau au sol. Les vérins servent aussi à la tempête et à la surchauffe.
* Deux pylônes latéraux en treillis galvanisé, demi-axes sur roulements à chaque étage.
* Un déflecteur en prisme à nez arrondi par étage, deux moteurs de trottinette par étage.
* Fondation béton ou vis de fondation, panneau monoface au sol encastré dans le plateau.

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2. PRODUCTION ET PRIX
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Étage	Axe	Vent moyen
Haut	8,5 m	5,35 m/s
Milieu	5,1 m	4,9 m/s
Bas	1,7 m	3,8 m/s

Total kWh par an	× panneau classique sur la même emprise	Prix posé	€/kWh sur 25 ans
8 631	9,1	10 800 €	0,101

Comparée à un module seul sur mât de 8 m (3 926 kWh, 0,101 €/kWh), la tour produit 2,2 fois plus sur la même emprise au sol, pour un kWh un peu moins cher.

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3. OÙ L'INSTALLER
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* Terrains où la place au sol est chère : jardins, cours, bords de parkings, sites agricoles.
* Sites isolés : production plus régulière jour et nuit, moins de batterie.
* Pas sur un toit : trop haut et trop lourd, la version double est faite pour ça.

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4. LES POINTS À VÉRIFIER
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* Une structure de 10 m demande une étude de fondation et souvent un permis.
* Entretien des étages hauts : nacelle ou pylône à échelle.
* Ombre portée sur les voisins.

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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.
Tour basculante, comme les éoliennes de 10 à 20 kW : articulation à la base, contre-mât, treuil électrique ou manuel, haubans. Il faut environ 11 m de terrain libre dans l'axe du repli.
Surcoût estimé 900 à 1 300 €, le kWh passe d'environ 0,101 à 0,109 €. Le repli sert aussi à l'entretien des étages hauts, 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.