Technologies du solaire thermique

 

Pour le grand public, les bâtiments
 

Sur le marché, il existe 3 principaux types de capteurs thermiques : les capteurs plan, les capteurs non vitrés et les capteurs à tubes sous vide. Il existe également des capteurs dits "à air", moins courants, qui servent à augmenter la température de l’air de 5 à 10 °C en vue d’une utilisation directe pour le chauffage, ou pour le séchage de produits agricoles.
 

Les capteurs plan

        

Le capteur solaire à plan vitré est le type de capteur solaire thermique le plus répandu en France. Il utilise l'effet de serre pour capter l'énergie thermique du soleil.
Les panneaux sont composés généralement d’un chassis sous forme de coffre, d’un isolant en fond, d’un absorbeur de couleur noire en tubes de cuivre munis d'ailettes dans lequel circule le fluide caloporteur et d'une vitre.
C'est ce type de capteur que l'on a essayé de construire dans le cadre de notre 3ème expérience Construction d'un prototype de panneau solaire.

On distingue principalement 3 types de capteurs plans:

  1. Les capteurs plans autovidangeables : les plus fiables, parce qu’ils sont soumis à des variations de températures moins importantes que les capteurs sous pression.
    Avantages : remplissage et vidange automatique du capteur au démarrage et à l’arrêt de l’installation ; fonctionnement sans vase d’expansion ni soupape de sécurité devenus inutiles ; écologique par l’absence de produit anti-gel.
  2. Les capteurs plans sous pression : A circulation forcée dans lequel circule un liquide caloporteur spécifique, anti-corrosion et anti-gel.
  3. Les capteurs plans à circulation d’air : Pour le chauffage direct de l’air ambiant.
Certains capteurs, conçus pour être assemblés sur chantier, sont fournis en kit.
Quand ils sont "intégrés" ou "incorporés" en toiture, les capteurs solaires à plan vitré assurent également une fonction de couverture du bâtiment.

 
Les capteurs à tubes

           

Un capteur solaire "sous vide" est composé d'une série de tubes transparents en verre de 5 à 15 cm. de diamètre. Dans chaque tube il y a un absorbeur pour capter le rayonnement solaire et un échangeur pour permettre le transfert de l'énergie thermique. Les tubes sont mis sous vide pour éviter les déperditions thermiques convectives de l'absorbeur et l'absorbeur reçoit un traitement sélectif pour empêcher le rayonnement. Ils permettent aussi de conserver un rendement acceptable à une température proche de 100 °C, adaptée au couplage avec une machine de rafraîchissement à absorption.
Parmi les plus efficaces et les plus coûteux des capteurs solaires, ils conviennent mieux à des applications pour les climats froids ou pour la climatisation solaire.

 
Les capteurs non vitrés

Ils consistent en un réseau de tubes noirs en matière plastique, accolés les uns aux autres. Leur rendement est très bon pour produire des températures proches de la température de l’air ambiant ; d'où leur utilisation pour chauffer les piscines. En revanche, les capteurs non vitrés ne permettent pas la production d’eau chaude sanitaire, sauf dans les pays chauds.

 

Pour les centrales

Les technologies utilisées pour les centrales solaires font appel à d'autres technologies : celle des concentrateurs solaires, basée sur des paraboles et des cylindres paraboliques. Pour plus d'informations, voir la rubrique Autres applications du solaire thermique.

 

 

© 2009 Créateur: Florian CRONFALT Rédacteurs: Florian CRONFALT, Florian MULLER, Donovan OLIVER site créé en Novembre 2008

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