Derniers articles
22-11-2017
Accueil arrow Produits & Services arrow Solaire arrow Solaire
 
Menu principal
Accueil
Association
Produits & Services
Solutions proposées
Liens & Partenaires
Nous contacter
Plan du site
Liens Internet
Administration du site
Solaire Convertir en PDF Version imprimable Suggérer par mail

 

     On désigne par énergie solaire thermique la transformation du rayonnement solaire en énergie thermique. La production de cette énergie peut être soit utilisée directement (pour chauffer un bâtiment par exemple) où indirectement (comme la production de vapeur d'eau pour entraîner des alternateurs et ainsi obtenir une énergie électrique, chauffe-eau et chauffage solaires, rafraîchissement solaire, cuisinières et sécheurs solaires.

     La plus ancienne utilisation de l'énergie solaire consiste à bénéficier de l'apport direct du rayonnement solaire, c'est-à-dire l'énergie solaire passive. Pour qu'un bâtiment bénéficie au mieux des rayons du Soleil, on doit tenir compte de l'énergie solaire lors de la conception architecturale (façades doubles, orientation vers le sud, surfaces vitrées, etc.). L'isolation thermique joue un rôle important pour optimiser la proportion de l'apport solaire passif dans le chauffage et l'éclairage d'un bâtiment.
       Dans une maison solaire passive, l'apport solaire passif permet de faire des économies d'énergie importantes.      Dans les bâtiments dont la conception est dite bioclimatique, l'énergie solaire passive permet aussi de chauffer tout ou partie d'un bâtiment pour un coût proportionnel quasi nul.

     Système de production d'énergie solaire

     Les systèmes de production d'énergie solaire ont un coût proportionnel quasi nul : une fois l'installation de l'appareil effectuée, l'énergie est produite par le Soleil, ce qui ne coûte rien. Il faut cependant tenir compte des coûts d'entretien de l'appareil.

     L'usage de panneaux solaires thermiques se justifie pour produire de l'eau chaude sanitaire à moindre coût. Une fois l'installation réalisée, l'entretien est très peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de gaz ou d'électricité.

 

     Une laverie automatique fonctionnant grâce à l'énergie solaire

     Les techniques pour capter directement une partie de cette énergie sont disponibles et sont constamment améliorées. On peut distinguer le solaire passif, le solaire photovoltaïque et le solaire thermique :

 

 

  

     Système de production d'énergie solaire

     Les systèmes de production d'énergie solaire ont un coût proportionnel quasi nul : une fois l'installation de l'appareil effectuée, l'énergie est produite par le Soleil, ce qui ne coûte rien. Il faut cependant tenir compte des coûts d'entretien de l'appareil.

     L'usage de panneaux solaires thermiques se justifie pour produire de l'eau chaude sanitaire à moindre coût. Une fois l'installation réalisée, l'entretien est très peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de gaz ou d'électricité.

     SYSTEME SOLAIRE PASSIF POUR CONSTRUCTION

     La maison solaire passive est conçue pour éviter toute déperdition thermique et profiter au maximum des apports thermiques du soleil. Sa conception est parfois dénommée architecture bioclimatique et sa réalisation une écoconstruction. Sa forme est compacte pour réduire la surface d'échange et toute protubérance pouvant servir de "radiateur" (comme les balcons liés à la structure) est prohibée. Sa façade est tournée vers le soleil (façade sud dans l'hémisphère nord) et ses ouvertures sont majoritairement placées dans cette façade.

     Des ouvertures moins nombreuses et plus petites peuvent être pratiquées dans les façades est et ouest et la façade nord n'en a pas ou très peuL'enveloppe (murs, toiture, dalle sur sol ou cave) est superisolée pour réduire les échanges thermiques avec l'extérieur (300 mm d'équivalent laine de verre pour les murs, 400 mm pour la toiture, 200 mm pour le sol environ). Les ponts thermiques (par exemple les dalles de balcon si courantes dans l'architecture actuelle) doivent être bannies et leur suppression doit être le souci à la fois du concepteur (architecte) et de tous les intervenants dans la réalisation de la maçonnerie, pose de l'isolation et des cloisons de doublage, des chappes et des plafonds.

     L'enveloppe doit aussi être parfaitement étanche pour éliminer les entrées ou sorties d'air intempestives (par exemple un passage de cable électrique ou d'un tuyau à travers l'isolation). Les ouvertures doivent aussi être superisolantes et étanches pour assurer la cohérence des échanges thermiques avec les qualités de l'enveloppe (double fenêtre à double vitrage, triple vitrage peu émissif).Afin de réguler la température intérieure (comme l'éclairage solaire n'est pas permanent, cycle diurne ou période de faible ensoleillement dû à la couverture nuageuse, canicule l'été) une inertie thermique minimale est indispensable pour stocker les apports solaires (ou la fraîcheur nocturne l'été) dans les murs, dalles, stock thermique.

     L'autre terme de l'échange thermique est le renouvellement de l'air intérieur pour la respiration des habitants, la cuisine, l'hygiène. La ventilation est impérativement contrôlée et adaptée aux besoins, et en période froide la chaleur de l'air rejeté est récupérée dans un échangeur double flux de rendement supérieur ou égal à 80%. La régulation de la ventilation est faite à partir de l'hygrométrie de l'air (qui signale simplement la présence humaine dans une chambre, la production de vapeur dans une salle d'eau ou une cuisine).

     Le tracé des conduites de ventilation et le choix des diamètres doit primer dans la conception architecturale et technique pour maîtriser les pertes de charges et limiter la puissance des ventilateurs (total inférieur à 50 W) qui fonctionnent en permanence et sont judicieusement alimentés par des panneaux photovoltaîques en tampon avec des batteries et le secteur en secours.Cette ventilation couplée à l'inertie thermique permet aussi un excellent confort d'été en réduisant les surchauffes estivales (en pratiquant par exemple la surventilation la nuit afin de rafraîchir murs et dalles). On peut aussi associer un échangeur air/sol (puits provençal ou puits canadien) sur l'arrivée d'air neuf pour préchauffer cet air en saison froide ou le rafraîchir en saison chaude car la température du sol est de moins en moins variable à profondeur croissante (en pratique à 1.5 ou 2 m la variation annuelle n'est plus que de 2 à 6 °C par rapport à la température moyenne annuelle de l'air). 
  

     Énergie solaire thermique

       Dans le domaine de la recherche industrielle, certains systèmes permettent de concentrer l'énergie solaire en un point précis qui peut alors atteindre une température considérable. Une production électrique est alors possible via des turbines à vapeur.

     Des collecteurs paraboliques chauffant un fluide caloporteur circulant dans des tuyaux placés au niveau de leur foyer géométrique ont aussi été développés.La solution la plus réaliste économiquement à l'heure actuelle, pour la production d'électricité solaire à l'échelle industrielle, consiste à chauffer un fluide caloporteur (eau, sels fondus, huiles synthétiques ou directement vapeur) en y concentrant le rayonnement solaire. L'irrégularité propre de l'énergie solaire peut être contournée, soit en stockant de la chaleur (avec un réservoir de fluide chaud) soit en hybridant les concentrateurs solaires avec une centrale thermique classique (la chaudière et la chaleur solaire nourrissant la même turbine à vapeur).

     Un moteur Stirling (voir Moteur à combustion interne) relié à une génératrice peut aussi bien utiliser un système de concentrateurs paraboliques ou des capteurs plats à fluide caloporteur, selon son gradient thermique de fonctionnement.


      Chauffe-eau et chauffage solaire

      A l'échelle d'une habitation individuelle ou collective, il est possible d'installer un chauffe-eau solaire, ou un chauffage solaire : il s'agit de capteurs vitrés installés le plus souvent sur la toiture, dans lesquels circule un liquide caloporteur réchauffé par le rayonnement solaire, qui transmet ensuite la chaleur à un chauffe-eau et éventuellement à un plancher chauffant basse température.

     Ce procédé permet de couvrir environ 50 % en moyenne en France des besoins en eau chaude, et d'apporter éventuellement un complément de chauffage.

     Rafraîchissement solaire

     Paradoxalement la chaleur du rayonnement solaire peut aussi être utilisée pour rafraîchir un bâtiment : on utilise dans ce cas des capteurs cylindriques sous vide dans lesquels circule un liquide caloporteur qui va être porté à haute température (100°C et plus).

     Ce liquide va transférer la chaleur via un échangeur à une solution chimique qui va se réchauffer et qui en se refroidissant va ensuite produire du froid. Ce procédé permet une climatisation écologique de bâtiments industriels ou d'habitations collectives. Pour en savoir plus, voir la partie
Climatisation solaire...

     Cuisinières et sécheurs solaires

      Les cuiseurs solaires sont très répandus en Chine et en Inde. Outre le cuiseur-boîte et le cuiseur à panneaux, des cuiseurs paraboliques ont été développés.

     Une plaque de carton recouverte d'une feuille d'aluminium et découpée de façon à former une coquille permet déjà d'obtenir l'échauffement d'une marmite (de préférence noire) placée dans un sac en plastique transparent limitant les pertes en chaleur et en vapeur d'eau. Grâce à des systèmes de ce genre, de nombreux aliments peuvent être cuits, mijotés ou chauffés et de l'eau peut être bouillie. La pièce la plus fragile est le sac en plastique.

     Des cuiseurs-boîtes avec un couvercle vitré ou un plastique rigide sont assez faciles à fabriquer avec des matériaux locaux (coquilles vides et sèches pour l'isolation thermique, etc.).. 

   

 
design & css www.mambopl.com
© 2017 Libenergy
Joomla! est un logiciel libre distribué sous licence GNU/GPL.