Applications et solutions - Installations solaires thermiques
1.1 Introduction
On désigne par énergie solaire l’énergie du rayonnement solaire dont on peut faire un usage technique. A cette fin, l’énergie des rayons solaires qui atteignent la surface de la terre est convertie en courant ou en chaleur. L’énergie solaire peut être exploitée de manière active (p. ex. par des installations photovoltaïques ou capteurs solaires) ou passive (p. Ex. par des fenêtres ou vitrages spéciaux). L’utilisation de l’énergie solaire est une alternative écologique qui fait sens et qui apporte d’importants avantages économiques. Une exploitation technique de l’énergie solaire réduit les nuisances environnementales, et l’existence de programmes de soutien la rend de plus en plus attractive pour les utilisateurs.
Le présent document donne un aperçu de l’exploitation de l’énergie solaire moyennant des installations solaires thermiques, et présente les bases légales et les solutions que propose
1.2 Installations solaires thermiques
Les installations solaires thermiques sont des systèmes qui convertissent l’énergie du rayonnement solaire en chaleur. Comme elles utilisent exclusivement de l’énergie renouvelable, ces installations sont particulièrement durables.
Composées de cellules solaires individuelles, les installations solaires peuvent être montées sur des toits, façades ou hors des secteurs urbanisés. Les installations solaires thermiques peuvent être équipées de diverses capteurs solaires:
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Capteurs plans thermiques
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Capteurs tubulaires sous vide
Le principe des installations solaires thermiques reste le même, indépendamment du type de capteur solaire.
Les capteurs absorbent une grande partie de l’énergie solaire, ce qui a pour effet de les chauffer. Cette chaleur absorbée est transmise à un fluide caloporteur du circuit solaire puis est véhiculée jusqu’à un accumulateur de chaleur par une pompe solaire. Cette chaleur assiste à son tour la production d’eau chaude et le chauffage. On économise ainsi des coûts de chauffage, et l’utilisation d’énergie non renouvelable s’en trouve réduite.
1.2.1 Capteurs plans thermiques
Le capteur plan thermique se distingue par le fait qu’il est de construction très basse. La tôle d’absorption recouvre un système de tuyaux dans lesquels circule un fluide caloporteur. Celui-ci contient un mélange eau-antigel qui empêche la formation de gel à des températures en dessous de zéro, ce qui permet de protéger l’installation des dégâts causés par une eau gelée. L’isolation thermique est assurée par des isolants usuels.
1.2.2 Capteurs tubulaires sous vide
Les capteurs tubulaires sous vide sont constitués de tubes en verre sans air dans lesquels se trouve un tube avec une couche qui absorbe le rayonnement solaire. C’est à l’intérieur de ce tube que circule un fluide caloporteur qui porte la chaleur absorbée jusqu’à l’accumulateur de chaleur. Ce fluide caloporteur est en général formé d’un mélange eau-antigel. L’effet isolant contre l’environnement extérieur est assuré par le vide.
Comparés aux capteurs plans, les capteurs tubulaires sous vide nécessitent moins de place à performance égale, et leur rendement est meilleur.
