Les énergies solaires thermiques : des solutions de plus en plus plébiscitées
Avec pour principe de convertir le rayonnement solaire en énergie calorifique, ce type d’applications est de plus en plus plébiscité dans le secteur du bâtiment. Une utilisation de l’énergie renouvelable qui n’était que de 38 tonnes d’équivalent pétrole (ktep) en 2005 est passée à 133 tonnes sept ans plus tard. Même en progression, les chiffres sont inférieurs à l’objectif gouvernemental de 185 ktep pour 2012. Les énergies solaires thermiques sont employées dans le secteur du bâtiment au travers d’installations à basse et moyenne température. Les applications à concentration ou haute température sont principalement réservées à l’industrie. Des solutions qui se démocratisent au fur et à mesure et intéressent une clientèle concernée par le respect de l’environnement.
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Le solaire thermique basse température
Les projets d’architecture bioclimatique se multiplient et intègrent de plus en plus de dispositifs permettant d’emmagasiner l’énergie solaire. Les aides de l’État et des collectivités locales favorisent une utilisation croissante des capteurs thermiques, chauffe-eau solaires, murs Trombe et autres.
La technologie solaire active :
Pour chauffer un logement ou produire de l’eau chaude sanitaire, les rayons du soleil transmettent leur énergie à travers les capteurs vers des absorbeurs métalliques. Ces derniers permettent de réchauffer les divers tuyaux de cuivre d’un échangeur dans lesquels on retrouve un fluide caloporteur. Une solution pour utiliser les énergies solaires thermiques qui contribue ainsi à chauffer l’eau à l’intérieur d’un cumulus.
La technologie solaire passive :
Sans recourir aux capteurs solaires, elle repose sur l’emploi de matériaux spéciaux et d’une architecture adaptée. Une méthode qui va permettre de chauffer ou de climatiser la maison.
Techniques d’exploitation active de l’énergie solaire
Le chauffe-eau solaire :
En utilisant le principe de l’effet de serre, des capteurs plans vont dans un premier temps récupérer l’énergie solaire. La chaleur passe dans un circuit primaire par le biais d’un liquide caloporteur qui fait des aller-retour entre l’échangeur et les capteurs. Cette même chaleur est ensuite transmise à l’eau sanitaire contenue dans le ballon. Une fois l’eau chaude utilisée, elle est remplacée par de l’eau froide et ainsi de suite.
Le plancher solaire :
Avec un système d’extraction de l’énergie similaire, le plancher solaire voit son fluide caloporteur circuler dans un réseau de tubes préalablement installés dans le sol du logement. En étant chauffé de 25 à 30 °C, ce chauffage solaire représente un moyen éprouvé pour réaliser des économies d’énergie au quotidien. Combiné avec l’excellente capacité de stockage thermique d’une dalle béton sur la durée, ce type de processus fournit une chaleur en continu.
Le rafraîchissement solaire :
La chaleur du rayonnement solaire emmagasinée par les capteurs peut également servir à rafraîchir la maison. Les calories sont redirigées vers une machine à absorption, puis refroidies à l’aide d’un réfrigérant à base d’eau et d’une solution de bromure de lithium. L’ensemble se compose d’un évaporateur, d’un condenseur, d’un absorbeur et d’un désorbeur pour réaliser un cycle continu. L’air froid est ensuite propulsé dans la maison.
Les énergies solaires thermiques haute température
Basé sur l’héliothermodynamie, ce type d’application est le fruit de la vapeur produite par la chaleur solaire. Celle-ci alimente une turbine qui permet de faire fonctionner un générateur produisant de l’électricité. Ceci est possible grâce aux hautes températures de 400 à 1 000°C des surfaces de captage suite à une concentration intense du rayonnement solaire.
Aussi appelées centrales solaires à concentration, on distingue trois technologies :
- Les concentrateurs paraboliques permettent aux rayons du soleil de converger en un point unique au centre de la parabole.
- Les centrales à tour sont composées par de très nombreux miroirs héliostats dont le rôle est de suivre la course du soleil. Le rayonnement solaire est concentré sur un récepteur positionné au sommet d’une tour.
- Les capteurs cylindro-paraboliques vont diriger les rayons du soleil au niveau du foyer du capteur solaire. À cet endroit précis, on retrouve un tube caloporteur pour récupérer l’énergie.
En matière de solutions renouvelables, les énergies solaires thermiques représentent la meilleure option pour produire de la chaleur ou de l’eau chaude sanitaire. Un point essentiel lorsque l’on sait que le chauffage est la première cause de consommation énergétique en France. Sur le plan écologique, il est également responsable de nombreuses émissions de gaz à effet de serre. Pas toujours informée sur les équipements envisageables, la clientèle semble néanmoins de plus en plus disposée à choisir des énergies propres pour se chauffer et faire des économies sur le long terme.
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