Les technologies du solaire thermique
20 juillet 2009 | Publié dans Solaire par admin
Convertir directement le rayonnement solaire en chaleur utilisable, tel est le rôle des capteurs solaires. Dédiés à des applications particulières, il en existe plusieurs types: les capteurs plans vitrés, non vitrés, sous vide, et à air. Les trois premières technologies dominent le marché aujourd’hui : la Chine possède le premier parc mondial de capteurs sous vide ; les Etats-Unis, le premier parc des capteurs non vitrés.
Les capteurs plans vitrés
Les capteurs les plus répandus sont des serres plates, similaires à des châssis de jardinier. L’apparente simplicité des équipements cache les exigences imposées à leurs constituants pour obtenir de bons rendements de conversion de l’énergie solaire. Ceux-ci décroissent avec la température du caloporteur.
Les capteurs à tubes sous vide
Cette technologie permet d’annuler les pertes convectives dues à l’air. À température égale, ces capteurs possèdent un rendement supérieur aux capteurs plans vitrés. Ils permettent aussi de conserver un rendement acceptable à une température proche de 100 °C, adaptée au couplage avec une machine de rafraîchissement à absorption.
Les capteurs non vitrés
Ils consistent en un réseau de tubes noirs en matière plastique, accolés les uns aux autres. Pour chauffer l’eau d’une piscine, les capteurs peuvent être insérés dans le circuit de filtration. Leur rendement est très bon pour produire des températures proches de la température de l’air ambiant. En revanche, les capteurs non vitrés ne permettent pas la production d’eau chaude sanitaire, sauf dans les pays chauds.
Les capteurs à air
Ils servent à augmenter la température de l’air de 5 à 10 °C en vue d’une utilisation directe pour le chauffage, ou pour le séchage de produits agricoles.
Le rendement des technologies
La répartition des types de capteurs à l’échelle mondiale
L’utilisation de l’énergie solaire thermique varie grandement selon les pays. En Chine et à Taïwan (65,9 GW), en Europe (14,2 GW) et au Japon (4,7 GW), les systèmes de production de chaleur sont en majorité constitués de capteurs plans vitrés ou de capteurs à tubes sous vide : ils alimentent les ménages en eau chaude sanitaire et en chauffage. En Amérique du Nord (Etats-Unis et Canada), l’application principale du solaire thermique est le chauffage des piscines, avec une capacité installée de capteurs non-vitrés de 19,6 GW. Ce secteur mis à part, signalons l’émergence d’un marché spécifique aux capteurs non-vitrés à air, au Canada et aux Etats-Unis : pour le chauffage, la ventilation de bâtiments commerciaux ou industriels, et certaines applications agricoles.
Fiche d’information reproduite avec l’aimable autorisation du syndicat des énergies renouvelables, disponible au format PDF sur le site du SER.
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