S O L I M P

 


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2. Captation de l'énergie Solaire et transformation en chaleur

Dans ce chapitre, nous allons expliquer comment l'énergie solaire (cfr chapitre 1) est collectée et transformée en chaleur utile pour chauffer l'eau. En résumé nous allons expliquer ce qu'est et comment fonctionne un panneau solaire.

2.1 Description Générale

Il existe deux grandes familles de panneaux solaires :

- les capteurs plans

- les capteurs à tubes

 

Ils se distinguent sur plusieurs aspects mais fonctionnent sur le même principe de base qui est d'absorber l'énergie solaire via une tôle d'un matériau conducteur de chaleur (généralement du cuivre) qui est recouvert d'un revêtement absorbeur et de la transmettre à un fluide caloporteur.

2.2. Émissivité et Absorptivité

Une notion importante à ce niveau est la qualité de ce revêtement absorbeur qui se caractérise par deux paramètres que sont : l'absorptivité et l'émissivité.

L'absorptivité représente comme son nom l'indique la capacité du revêtement à absorber l'énergie solaire

L'émissivité quant à elle, caractérise sa tendance à émettre le rayonnement préalablement absorbé.

L'objectif pour un revêtement d'un panneau solaire est d'avoir une absorptivité élevée (de l'ordre de 95%) et une émissivité faible (de l'ordre de 4-5 % pour les meilleurs panneaux). C'est souvent sur cette émissivité que se fait la différence entre les différents panneaux existant sur le marché.

On caractérise un revêtement qui a une grande absorptivité et une faible émissivité comme un revêtement sélectif.  

2.3. Les capteurs plans

Le principe du capteur plan est des plus simple. Il s'agit d'une tôle recouverte d'un revêtement sélectif auquel est connecté un serpentin dans lequel circule le fluide caloporteur.

Pour le protéger de l'extérieur, il est enfermé dans un châssis métallique et du côté du revêtement sélectif, on dépose un vitrage. Afin d'optimiser son fonctionnement, un utilise bien sur un verre spécial et on isole les autres face du capteur (typiquement avec de la laine de roche).

Légende

1 Vitrage

2 tôle recouverte du revêtement sélectif

3 serpentin de circulation du liquide caloporteur

4 Isolation

5 châssis métallique

2.4. Les capteurs à tubes

Il existe plusieurs variantes des capteurs à tube. Nous allons ici nous focaliser sur les tubes à condenseur qui est le type le plus couramment rencontré.

A rédiger.

2.5. Le rendement d'un capteur solaire

Le rendement d'un capteur solaire dépend principalement facteurs :

- qualité du vitrage

- qualité de l'absorbeur

- qualité de l'isolation

 

C'est ici que l'on peut expliquer le pourquoi des capteurs plans et capteurs à tubes

 


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