Comment fonctionne le capteur solaire

L'énergie solaire thermique est une technologie conçue pour utiliser la lumière du soleil pour obtenir de l'énergie thermique (chaleur). Cette chaleur est souvent utilisée pour chauffer l’eau utilisée dans les maisons, les entreprises, les piscines et pour chauffer l’intérieur d’un bâtiment (chauffage des locaux).

Afin de chauffer l'eau grâce à la lumière du soleil, le capteur solaire chauffe le fluide de travail qui y est pompé. Le fluide de travail est chauffé lorsqu'il est pompé à travers le collecteur. Le fluide désormais chauffé est ensuite pompé hors du collecteur et à travers l'échangeur de chaleur.

L'échangeur de chaleur est généralement en cuivre et est généralement situé dans un réservoir de stockage d'énergie solaire. Cela permet au transfert de chaleur dans le fluide d'être échangé dans l'eau du réservoir de stockage.

Le réservoir est l’élément de base de tout système solaire thermique car il stocke toute la chaleur générée par le capteur solaire pour l’utiliser en cas de besoin.

Les capteurs solaires sont classés par l'Energy Information Administration (EIA) comme capteurs à haute, moyenne ou basse température.

Nous parlons ici de capteurs solaires à moyenne température, communément appelés systèmes de chauffe-eau solaires sous forme de plaques plates ou de capteurs à tubes sous vide. Ces capteurs sont utilisés pour la collecte, le stockage, l'utilisation de la chaleur pour l'eau chaude sanitaire (par exemple pour les douches, la lessive ou les applications de traitement, etc.), pour le chauffage et le refroidissement des locaux (en utilisant divers types de systèmes de refroidissement alimentés par la chaleur, tels que refroidisseur à absorption)

Collecteurs à tubes sous vide

Le capteur à tubes sous vide (ETC) est très efficace pour retenir la majeure partie de la chaleur collectée du soleil. Chaque tube fonctionne indépendamment des autres tubes et est entouré d'un tube en verre à double paroi. Il y a un vide profond entre les doubles parois, créant un effet « thermos » qui augmente considérablement son isolation thermique. Cette conception permet à la lumière du soleil de passer à travers le verre mais permet à peu de chaleur de s'échapper.

Dans de nombreux capteurs à tubes sous vide, tels que le SFB305818, la technologie des caloducs est utilisée. Le caloduc en cuivre est situé dans le tube à vide et est fixé par une fine feuille de métal appelée ailette en aluminium. Le caloduc est également sous vide, ce qui permet à l’eau à l’intérieur de bouillir à une température plus basse.

Lorsque l'eau bout, la vapeur monte jusqu'au sommet du caloduc, situé dans le collecteur du collecteur. De l'eau ou un fluide caloporteur (généralement de l'eau) passe à travers le collecteur où il entre en contact avec le haut du caloduc pour chauffer rapidement. Il passe ensuite par un échangeur de chaleur, qui fait généralement partie d'un réservoir, pour stocker la chaleur en vue d'une utilisation immédiate ou future.

Collecteurs à plaques plates

Les capteurs plats sont généralement composés d’une série de tubes en cuivre placés dans une boîte en verre bien isolée. Le soleil brille sur le verre, la chaleur est emprisonnée et retenue à l’intérieur par une lourde isolation. Lorsque l'eau ou le fluide caloporteur traverse le capteur, la chaleur piégée par le soleil est transférée au fluide.

Le fluide est ensuite chauffé et recyclé à travers l'échangeur de chaleur pour stocker la chaleur dans l'échangeur de chaleur en vue d'une utilisation immédiate ou ultérieure dans un système d'eau chaude sanitaire ou de chauffage des locaux.

Le tournesol peut fournir les deux, un capteur solaire à tube sous vide ou un capteur solaire à plaque plate. Le capteur solaire à caloduc a une durée de vie plus longue. Dans les zones où l'air est très corrosif, comme au bord de la mer, les collecteurs à caloducs sont recommandés. Le capteur plan est particulièrement adapté aux utilisateurs qui vivent dans des endroits chauds et à haute température toute l'année.