Le guide complet de l’energie solaire thermique

L’énergie solaire thermique est une forme d’énergie renouvelable qui utilise la chaleur du soleil pour produire de l’électricité, du chauffage ou de l’eau chaude sanitaire. Grâce aux différentes technologies existantes, telles que les capteurs solaires thermiques et les systèmes de stockage de l’énergie, cette énergie propre et gratuite peut être exploitée à des fins diverses, contribuant ainsi à réduire notre dépendance aux combustibles fossiles.

Dans cet article, nous aborderons les bases de l’énergie solaire thermique, les types de capteurs solaires thermiques disponibles et leurs applications dans le domaine de la production d’énergie et de la thermie solaire.

Les bases de l’énergie solaire thermique

L’energie solaire thermique repose sur le principe de la conversion de l’énergie lumineuse provenant du soleil en chaleur. Les rayons solaires sont captés par des dispositifs spécifiques appelés capteurs solaires thermiques, qui absorbent cette énergie et la convertissent en chaleur, avant de la transférer à un fluide caloporteur. Ce fluide se réchauffe alors et circule dans un circuit fermé pour alimenter soit un système de chauffage (plancher chauffant, radiateurs…), soit un système de production d’eau chaude sanitaire.

Les avantages de l’énergie solaire thermique :

Écologique : La production d’énergie solaire thermique n’émet pas de gaz à effet de serre. Elle permet donc de réduire notre empreinte écologique et participe à la lutte contre le réchauffement climatique.

Économique : À long terme, l’énergie solaire thermique est peu coûteuse. Bien que son installation puisse nécessiter un investissement initial non négligeable, elle permet par la suite de réaliser des économies sur les factures d’électricité ou de gaz.

Rentable : L’énergie solaire thermique peut être rentabilisée rapidement grâce aux aides financières allouées par l’État, sous forme de crédit d’impôt, prime à la conversion ou tarif d’achat préférentiel pour l’électricité produite.

Les types de capteurs solaires thermiques

Il existe principalement deux catégories de capteurs solaires thermiques : les capteurs plans et les capteurs à tubes sous vide. Chacun présente ses propres avantages et inconvénients en termes de performance, de coût et de facilité d’installation.

Capteurs solaires thermiques plans

Les capteurs solaires thermiques plans sont les plus couramment utilisés dans les installations résidentielles et commerciales. Ils se composent d’un cadre, généralement en aluminium, contenant une vitre transparente qui laisse pénétrer les rayons solaires. Sous cette vitre se trouve une plaque absorbante recouverte d’une couche sélective, qui capture la chaleur du soleil et la transmet au fluide caloporteur qui circule à travers des tubes en cuivre.

Les avantages de ces capteurs :

Bon rendement pour un coût d’achat relativement faible.
Facilité d’installation et d’entretien.
Convient aux applications de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire.

Capteurs solaires thermiques à tubes sous vide

Les capteurs solaires thermiques à tubes sous vide sont constitués de tubes en verre sous vide, dans lesquels se trouvent des absorbeurs métalliques. L’absence d’air entre les parois du tube permet de réduire significativement les déperditions de chaleur, ce qui offre un meilleur rendement, même en conditions de faible ensoleillement.

Les avantages de ces capteurs :

Très bon rendement, adapté aux climats plus froids ou moins ensoleillés.
Peut être utilisé pour des applications de chauffage, de production d’eau chaude sanitaire et de production d’électricité.
Montage modulaire permettant une adaptation à la surface disponible.

Notez que le coût d’achat et d’installation des capteurs à tubes sous vide est souvent plus élevé que celui des capteurs plans.

Applications de l’énergie solaire thermique

L’énergie solaire thermique peut être utilisée pour :

Produire de l’eau chaude sanitaire : En combinant un capteur solaire thermique avec un ballon d’eau chaude, il est possible de couvrir jusqu’à 60% des besoins en eau chaude sanitaire d’un foyer. L’énergie solaire permet ainsi de réaliser des économies sur la consommation d’électricité ou de gaz.

Assurer le chauffage d’une habitation : Les installations solaires thermiques peuvent également alimenter des radiateurs basse température ou des planchers chauffants. Couplées à une chaudière ou une pompe à chaleur, elles offrent une solution complémentaire pour réduire les coûts énergétiques liés au chauffage de l’habitat.

Contribuer à la production d’électricité : Dans certaines installations de grande envergure, l’énergie solaire thermique peut être utilisée pour produire de l’électricité grâce à des turbines et des générateurs. Appelé « solaire thermodynamique », ce procédé est surtout employé dans des centrales électriques.

Pour bénéficier des avantages de l’énergie solaire thermique, il est essentiel de prendre en compte différents facteurs lors de la conception d’une installation : orientation du toit, surface disponible, choix du type de capteur, etc. N’hésitez pas à consulter un professionnel pour vous accompagner dans votre projet et vous assurer que toutes les conditions sont réunies pour optimiser votre investissement.