Comment transformer l’énergie solaire en énergie thermique ?
Quels sont les avantages des panneaux solaires thermiques ?
La plupart du temps lorsqu’on parle des panneaux solaires c’est pour évoquer la production d’énergie électrique. Or, il peut tout à fait être judicieux d’utiliser l’énergie solaire thermique pour réchauffer les intérieurs. Dans cet article nous allons voir comment il est possible d’utiliser directement la chaleur produite par le Soleil pour se chauffer et quels sont les avantages des panneaux solaires thermiques.
Panneaux solaires thermiques : leur fonctionnement
Les panneaux solaires thermiques permettent de produire de l’eau chaude. Comment cela fonctionne-t-il ?
Il ne faut pas confondre énergie solaire photovoltaïque et énergie solaire thermique : le photovoltaïque transforme directement le rayonnement du Soleil en électricité alors que le solaire thermique capte la chaleur.
En effet, les panneaux solaires thermiques convertissent le rayonnement global du Soleil, qu’il soit direct ou diffus. Les panneaux solaires thermiques ont un fonctionnement très simple ; il s’agit du même principe qu’un tuyau d’arrosage resté au Soleil : durant la saison estivale, si vous laissez un tuyau d’arrosage exposé aux rayons solaires, il en sortira de l’eau chaude. Or, c’est ce même procédé qui a été développé pour l’énergie solaire thermique.
En effet, un liquide serpente dans un long tuyau noir ; l’énergie ainsi produite par les rayons solaires est convertie à basse température en chaleur. Afin de concentrer pleinement la chaleur, le tuyau est posé sur un panneau noir. Cette chaleur est ensuite transportée grâce au liquide caloporteur pour ensuite être stockée dans un réservoir de stockage de chaleur comme un ballon d’eau par exemple.
À l’instar de toute énergie solaire, pour être efficace et rentable, un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte. Ainsi, il est très important de veiller à la bonne orientation des panneaux solaires ainsi qu’au niveau ensoleillement optimal du site d’installation.
Fabriquer un panneau solaire thermique est donc relativement simple, c’est d’ailleurs pour cela qu’ils sont peu chers ; cet élément pécuniaire rend donc l’énergie solaire thermique tout à fait accessible.
L’énergie solaire thermique : usage direct et indirect
Nous allons étudier quels sont les usages concrets de l’énergie solaire thermique, qu’ils soient directs ou indirects.
La réutilisation directe de la chaleur
Comme nous l’avons vu plus haut, il est possible de mettre en œuvre directement la chaleur du Soleil captée par les panneaux. Cette chaleur pourra servir à alimenter un ballon d’eau chaude et pourquoi pas un système de chauffage à eau.
En effet, des capteurs solaires thermiques viennent absorber les rayons du Soleil qui réchaufferont à leur tour le fluide caloporteur. Ce fluide peut être du liquide ou du gaz. Cette technique est valable pour des applications à basse et moyenne température.
C’est pour cela qu’il s’agit d’un mode de chauffage particulièrement répandu dans les habitations domestiques. Ce système peut être très rentable, ainsi selon le niveau d’ensoleillement de votre région, un chauffe-eau solaire peut couvrir de 50 à 75% de vos besoins. Cela permet donc de faire des économies importantes par rapport à un ballon d’eau chaude électrique, et ce que pour un coût quasi nul.
Il faut également savoir que l’énergie solaire peut aussi être utilisée passivement, notamment dans les nouvelles constructions dites écologiques. En effet, dans ces écoconstructions, l’architecture et les matériaux ont été pensés afin d’assurer une optimisation parfaite du chauffage et de la climatisation naturelle des lieux.
Un usage méconnu : la réutilisation indirecte de la chaleur solaire thermique
La chaleur produite par le Soleil peut aussi être utilisée de manière indirecte. Pour cette solution, il faudra fabriquer un panneau solaire thermique disposant d’un distillateur solaire ou d’un système thermodynamique. Le distillateur solaire permet de rendre l’eau potable en éliminant les impuretés et/ou en la dessalant. Il faut également savoir que l’énergie solaire thermique peut avoir d’autres usages indirects comme celui de rafraîchissement.
L’énergie solaire thermodynamique
Quant au système thermodynamique, il s’agit d’utiliser la chaleur solaire à très haute température (jusqu’à 1000°C) pour actionner des turbines à gaz ou à vapeur. On appelle également ce système CSP pour « Concentrated Solar Power ».
Comment arrive-t-on à ce résultat ? Il faut d’abord que cette énergie ne concerne que les pays disposant d’un très haut niveau d’ensoleillement comme le Maghreb, les pays du Golfe, l’Australie… Outre l’utilisation de panneaux solaires, on utilise également un système de miroirs pour concentrer l’énergie solaire et donc faire augmenter la chaleur à son paroxysme.
Énergie solaire : avantages et inconvénients
Vous vous êtes décidés à passer à l’énergie solaire, mais quels sont ses avantages et inconvénients ?
Les inconvénients de l’énergie solaire thermique
L’inconvénient principal de toute énergie dite solaire est que pour fonctionner les panneaux doivent être exposés au Soleil ; de ce fait la production de la chaleur n’est pas permanente. Aussi la nuit, ils ne peuvent pas produire de chaleur.
Les panneaux solaires ont de nombreux avantages
Comme indiqué plus haut, ce type de panneaux solaires a comme avantage d’être facilement accessibles. Ce critère le rend très prisé des particuliers. En effet, cette source énergétique équipe de nombreux foyers français et sert à la production de l’eau chaude sanitaire. Pour autant, il faut savoir que le coût d’installation pourra varier significativement.
En effet, selon le type d’utilisation que vous comptez en faire, le prix d’installation ne sera pas le même. Ainsi si vous comptez ne chauffer qu’un ballon d’eau chaude cela reviendra nécessairement moins cher que si vous envisagez d’opter pour un système solaire combiné ; cette dernière solution demandera des travaux plus importants et par conséquent plus dispendieux. Pour autant, elle vous permettra de générer encore plus d’économies sur le long terme. Enfin, il faut savoir que les équipements les plus efficaces sont aussi les plus onéreux.
Conclusion
Nous avons vu avec cette présentation que l’énergie solaire thermique présente de nombreux avantages et finalement assez peu d’inconvénients. Comme toute installation solaire, il est très important de bien prendre en compte le niveau d’ensoleillement de votre région et la bonne inclinaison des panneaux solaires afin de profiter pleinement de son installation. Les conseillers de FCS vous aideront à choisir la bonne solution pour couvrir au mieux vos besoins en eau chaude.
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