Panneau solaire thermique
Les panneaux solaires se divisent en deux grandes familles : les panneaux photovoltaïques, qui produisent de l’électricité, et les panneaux thermiques, qui produisent de la chaleur.
Dans un cas comme dans l’autre, c’est l’énergie du soleil qui est exploitée. Les panneaux solaires thermiques sont principalement utilisés pour le chauffage solaire d’une maison ainsi que pour son alimentation en eau chaude sanitaire.
Fonctionnement des panneaux thermiques
Un panneau thermique se compose de capteurs qui convertissent le rayonnement du soleil en chaleur. Leur revêtement de couleur noir et opaque optimise cette collecte du rayonnement solaire ; paré d’un isolant et d’une vitre, il conserve efficacement la chaleur.
La chaleur est alors emmagasinée dans un tuyau, lequel contient un fluide caloporteur, fait d’eau ou d’eau et de glycol. Ce fluide transmet la chaleur à l’eau contenue dans un ballon par le biais d’un échangeur. Il peut aussi chauffer directement l’eau du circuit de chauffage de la maison.
Les utilisations des panneaux solaires thermiques
Les panneaux solaires thermiques servent à des installations dont l’objectif est de produire :
- Du chauffage : dans une maison munie d’un système de chauffage central, le fluide qui monte en température grâce aux panneaux vient chauffer l’eau contenue dans un réservoir ; elle est ensuite redistribuée dans les radiateurs, le plancher chauffant…
- De l’eau chaude sanitaire : le fluide caloporteur chauffé dans les panneaux solaires fait monter en température l’eau contenue dans le ballon d’eau chaude.
Ils peuvent aussi servir à chauffer l’eau d’une piscine.
Deux systèmes sont possibles :
- Le chauffe-eau solaire individuel (CESI), qui utilise le rayonnement du soleil pour produire de l’eau chaude sanitaire, c’est-à-dire de l’eau disponible au robinet, dans une douche, une baignoire…
- Le système solaire combiné (SSC), qui permet de produire de l’eau chaude sanitaire et du chauffage.
Les principaux types de panneaux solaires thermiques
Il existe différents types de panneaux thermiques. Leur fonctionnement repose sur le même principe de conversion du rayonnement solaire en chaleur, mais ils diffèrent dans leur technique de fabrication. On distingue ainsi :
- Le capteur plan opaque (non vitré) : il monte en température facilement, mais parce qu’il est mal isolé, son rendement est souvent insuffisant. Son prix est toutefois abordable. Il est généralement retenu pour chauffer une piscine, un spa…
- Le capteur plan vitré : c’est le panneau thermique le plus populaire. Il est protégé par un isolant et sa vitre crée un effet de serre qui « piège » la chaleur.
- Le capteur tubulaire (à tubes sous vide) : le panneau est composé de tubes contenant un tuyau dans lequel circule le fluide caloporteur. Il offre une bonne isolation grâce à la mise sous vide des tuyaux.
On retrouve par ailleurs :
- Le système monobloc : le panneau thermique est associé à un ballon de stockage ; tous les deux se retrouvent ainsi en toiture.
- Le système à éléments séparés : dans ce cas, le ballon de stockage se situe à l’intérieur de la maison.
- Le système à éléments séparés auto-vidangeables : pour réduire les risques de gel en hiver et de surchauffe en été, les tuyaux qui contiennent le fluide caloporteur se vidangent automatiquement.
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