Capteur solaire : fonctionnement et capteurs sous vide

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Le rendement des panneaux solaires dépend de :

• La qualité du matériel : à ce titre, les capteurs sous vide, les derniers nés des capteurs solaires sont prometteurs.
• Les dimensions des panneaux
• Leur position : emplacement et orientation

Le rendement n'est pas non plus le seul paramètre à prendre en compte, il y a :

• Le prix : un matériel dernier cri, une superficie deux fois plus grande seront forcément plus chers.
• L'intégration à l'habitat/le design : cela peut amener à faire des compromis.

Capteurs solaires : comment cela fonctionne-t-il ?

Le fonctionnement d'un panneau solaire est très simple, semblable à une casserole d'eau qu'on laisse chauffer au soleil sous une cloche en verre.

Un panneau solaire est composé de tubes dits « absorbeurs » placés entre une plaque de verre et une couche d'isolant.

• La plaque de verre augmente la température dans le coffre par effet de serre.
• La couche d'isolant limite les déperditions de chaleur hors de ce « coffre ».
• Les tubes-absorbeurs, en cuivre, notamment grâce à leur revêtement en chrome noir, s'échauffent en absorbant les rayons du soleil. A l'intérieur des tubes, circule le liquide caloporteur (de l'eau + des additifs, antigel notamment), à une température comprise entre 30 et 70°C

Le rendement d'un capteur est le rapport entre la puissance absorbée restituée au liquide et la puissance reçue par le capteur.

La plupart des pertes se font par réflexion du rayonnement solaire, tant au niveau du verre que des tubes.

Capteurs solaires sous vide : la nouvelle génération de capteurs solaires

Ils sont plus performants mais plus chers à l'achat et peut-être plus fragiles.

Le vide réalisé à l'intérieur de ces tubes en verre permet une meilleure isolation et limite donc les pertes de chaleur au sein du tube.

Dans un capteur solaire sous vide, il n'y a plus de coffrage, chaque tube fonctionne indépendamment.

La puissance du dispositif s'évalue à partir du nombre de tubes posés et de leur taille

Capteurs solaires : idéalement intégrés à la toiture

3 possibilités d'intégration

• Au sol : nécessite un emplacement disponible comme une terrasse ou une partie du jardin. Problématique car la distance entre les capteurs et le ballon multiplie les risques de déperdition de chaleur.
• En façade / en pignon : peu esthétique, choix par défaut lorsque le toit ne peut accueillir de panneaux
• Sur le toit : solution plébiscitée car elle permet
  • d'installer des panneaux sur une grande superficie
  • de bénéficier de l'inclinaison « naturelle » du toit
  • de ne pas réduire l'espace habitable (du jardin ou de la terrasse par exemple)
  • de rester discrète

Les capteurs posés sur le toit peuvent être intégrés à la toiture ou superposés à la toiture.

Des capteurs intégrés sont appréciables du point de vue esthétique mais coûtent un peu plus cher.

Il faut également faire attention dans le cas de capteurs intégrés à la bonne étanchéité de l'installation, qui peut être une source importante de perte de chaleurs et rendre ainsi obsolète votre démarche pour économiser l'énergie.

Orientation sud si possible

Plein sud dans l'idéal

• Une orientation sud est, sud ouest fonctionne également.
• Sans trop diminuer le rendement de l'appareil.

Une inclinaison de 45°C à 50°C par rapport à l'horizontal est optimale

• Elle  permet une bonne réception des rayons du soleil quelle que soit sa position dans la journée et dans la saison.
• Si cela n'est pas possible, d'un point de vue architectural notamment, une inclinaison de 25-30° est possible et suffisante.

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