Les panneaux solaires thermiques

L'énergie solaire, source d'énergie gratuite, inépuisable et non polluante, peut couvrir une partie des besoins de chauffage des bâtiments grâce aux panneaux solaires thermiques. Puiser de l’énergie dans les rayonnements solaires est tout à fait faisable en recourant aux techniques des solaires thermiques. Pour ce faire, les panneaux solaires thermiques sont des dispositifs qui captent les rayonnements solaires pour les transformer en chaleur. L'énergie solaire thermique est récupérée par des capteurs solaires (panneaux solaires thermiques), installés le plus souvent sur le toit, inclinés à 45°, et de préférence plein sud. Ces panneaux solaires thermiques peuvent assurer la fonction de couverture. Les panneaux solaires thermiques se présentent sous forme de coffres rigides et vitrés au sein desquels une plaque et des tubes métalliques noirs (absorbeur) reçoivent le rayonnement solaire pour chauffer un liquide caloporteur.

Les accessoires essentiels aux solaires thermiques

Les deux types de capteurs solaires thermiques

Il existe diverses technologies de capteurs solaires thermiques. À ce jour les deux technologies les plus employées sont les capteurs plans et les capteurs à tube sous vide afin d’optimiser la productivité de l’installation solaires thermiques.

Solaires thermiques et capteurs plans

Les capteurs plans des solaires thermiques sont composés d’une plaque et de tubes métalliques en cuivre qui constituent l’absorbeur. L’absorbeur reçoit le rayonnement solaire et s’échauffe. À l’intérieur des tubes métalliques, un liquide caloporteur s’échauffe et se dirige vers un ballon de stockage de l'eau chauffée qui est redistribuée dans les circuits d'eau sanitaire. Ces dispositifs solaires thermiques produisent une température de chauffe de 50 à 80°. Les capteurs plans solaires thermiques sont faciles à mettre en œuvre, permet une meilleure intégration des solaires thermiques en toiture.

Solaires thermiques et capteurs à tube sous vide

Les capteurs solaires thermiques sous vide sont constitués d'une série de tubes de verre dans lesquels passe un tube collecteur de chaleur. Ces dispositifs solaires thermiques fonctionnent comme le thermos. À l'intérieur, le tube est recouvert d'une substance qui absorbe les rayons du soleil (nitrure d'aluminium). L'effet thermos de ces capteurs solaires thermiques permet d'obtenir un meilleur rendement l'hiver, car la chaleur est piégée à l'intérieur du tube (Température de chauffe au-delà de 100 °C -120 °C).

Autres éléments aux solaires thermiques

Le ballon de stockage

Il sert à stocker l’eau chauffée par les capteurs solaires thermiques. En règle générale, les systèmes sont composés d'un premier ballon dédié à l'eau chaude solaire. Un deuxième ballon d'appoint, soit existant, soit neuf, est raccordé aux systèmes solaires thermiques pour fournir le complément d'eau chaude par un système de chauffage (traditionnel ou par les énergies renouvelables).

Le fluide caloporteur

Les panneaux solaires thermiques peuvent employer de l'eau ou un mélange de monopropylène glycol (antigel) et d'inhibiteurs de corrosion. Le glycol est utilisé pour ses propriétés antigel. Dans certains panneaux solaires thermiques, l'air sert de fluide caloporteur.

L’échangeur thermique

Le liquide caloporteur après avoir été réchauffé dans les capteurs solaires thermiques passe dans un échangeur en forme de serpentin placé dans le ballon d’eau où il cède ses calories solaires à l’eau sanitaire.

Le circuit hydraulique

C’est dans le circuit d’eau primaire que circule le liquide caloporteur des capteurs solaires thermiques. Celui-ci doit être étanchéifié et calorifugé, c'est-à-dire bien isolé pour réduire les déperditions de chaleur.