Qu'est-ce que et comment fonctionne l'énergie solaire thermique

solaire thermique

Lorsque nous parlons d'énergie solaire, la première chose à laquelle nous pensons, ce sont les panneaux solaires. Il s'agit de l'énergie solaire photovoltaïque, peut-être la plus célèbre de toutes les énergies renouvelables, avec le vent. Cependant, il existe un autre type: l'énergie solaire thermique.

Si vous voulez tout savoir sur ce type d'énergie solaire, de ce qu'elle est à ses utilisations, en passant par ses caractéristiques, continuez à lire 🙂

Qu'est-ce que l'énergie solaire thermique?

Qu'est-ce que l'énergie solaire thermique

Comme son nom l'indique, il s'agit d'un type d'énergie renouvelable et propre qui consiste à exploiter l'énergie du soleil pour produire de l'électricité. Contrairement aux panneaux solaires utilisés dans l'énergie photovoltaïque pour générer de l'électricité à partir de photons de lumière trouvés dans le rayonnement solaire, cette énergie profite de ce rayonnement pour chauffer un fluide.

Lorsque les rayons du soleil frappent le fluide, il le réchauffe et ce fluide chaud peut être utilisé pour diverses utilisations. Pour avoir une meilleure idée, 20% de la consommation énergétique d'un hôpital, d'un hôtel ou d'une maison correspond à l'utilisation d'eau chaude. Avec l'énergie solaire thermique, nous pouvons chauffer l'eau avec l'énergie du soleil et en profiter pour que, dans ce secteur énergétique, nous n'ayons pas à utiliser d'énergie fossile ou autre.

Vous pensez sûrement que l'eau des rivières, des lacs et des réservoirs est exposée au rayonnement solaire et, cependant, ne se réchauffe pas. Et c'est que pour profiter de ce rayonnement solaire une installation spéciale est nécessaire qui aide à chauffer les fluides pour, plus tard, les utiliser.

L'énergie solaire thermique contribue de manière significative à réduire les coûts, économisant ainsi l'énergie et les émissions de CO2 qui provoquent le réchauffement climatique et déclenchent le changement climatique.

Composants d'une installation thermique

Une fois que l'on sait ce qu'est l'énergie solaire thermique, il faut disposer des éléments nécessaires pour construire une installation solaire qui nous permette de profiter de cette ressource énergétique.

Attrape

collecteur d'énergie solaire thermique

La première chose qu'une installation de ce type doit avoir est un capteur ou un panneau solaire. Ce panneau solaire ne fonctionne pas de la même manière que le photovoltaïque bien connu. Il ne possède pas de cellule photovoltaïque qui collecte les photons de lumière pour les transformer en énergie, mais plutôt nous permettent de capter le rayonnement solaire pour commencer à chauffer le fluide circulant en eux. Il existe différents types de collectionneurs et avec des différences dans leurs performances.

Circuit hydraulique

Circuit hydraulique

Le second est le circuit hydraulique. Ce sont les tuyaux qui composent le circuit où nous allons transporter le fluide caloporteur qui prendra en charge l'action que nous allons réaliser. Le circuit est généralement fermé dans la plupart des installations. Par conséquent, on parle de circuits à sens unique, depuis le panneau, et circuits de retour, jusqu'au panneau. C'est comme si ce circuit était une sorte de chaudière à eau qui contribue au chauffage d'un lieu.

Échangeur de chaleur

Ils sont chargés de transporter la chaleur à travers le circuit. L'échangeur de chaleur transfère l'énergie captée par le soleil à l'eau. Ils sont généralement externes au réservoir (appelés échangeurs à plaques) ou internes (serpentin).

Accumulateur

accumulateur d'énergie solaire thermique

La demande d'énergie solaire n'étant pas toujours la même, comme dans le photovoltaïque, elle nécessite un système de stockage d'énergie. Dans ce cas, l'énergie solaire thermique est stockée dans les accumulateurs. Cet accumulateur parvient à stocker de l'eau chaude pour l'avoir disponible lorsque nous en avons besoin. Ce sont des réservoirs qui ont la capacité et l'isolation nécessaires pour éviter les pertes d'énergie et garder l'eau chaude à tout moment.

Pompes de circulation

pompes de circulation

Pour transporter le fluide d'un endroit à un autre, des pompes sont nécessaires pour surmonter les chutes de pression des circuits et les forces de frottement et de gravité.

Pouvoir auxilliaire

Lorsqu'il y a moins de rayonnement solaire, la production de cette énergie diminue. Mais ce n'est pas la raison pour laquelle la demande le fait également. Face à ce type de situation où la demande dépasse l'offre, nous aurons besoin d'un système d'accompagnement qui chauffe l'eau et qui soit totalement indépendant du système solaire. C'est ce qu'on appelle un générateur de secours.

C'est une chaudière qui commence à fonctionner dans des conditions où l'énergie solaire thermique est plus défavorable et chauffe l'eau stockée.

Articles nécessaires pour la sécurité

Il est important de disposer d'un système de sécurité pour s'assurer que l'installation fonctionne dans des conditions optimales et ne se détériore pas avec le temps. Les éléments qui composent un système de sécurité sont:

Vases d'expansion

verres à pression

Comme nous le savons, à mesure que l'eau augmente sa température, son volume augmente également. Pour cette raison, il faut un élément capable d'absorber cette augmentation de volume au fur et à mesure que le fluide caloporteur se dilate. Des vases d'expansion sont utilisés à cet effet. Il existe plusieurs types de verres: ouverts et fermés. Les plus utilisés sont les fermés.

Soupapes de sécurité

Les vannes sont utilisées pour le contrôle de la pression. Lorsque la valeur de pression définie dans le processus d'étalonnage est atteinte, la vanne décharge du liquide pour empêcher la pression d'atteindre des limites potentiellement dangereuses.

Glycol

Le glycol est un fluide idéal pour transporter la chaleur de l'installation solaire thermique. La chose la plus souhaitable est que ce soit un liquide antigel, car dans les zones où la température est très basse, un gel de l'eau dans les circuits pourrait détruire l'ensemble de l'installation. De plus, le fluide doit être non toxique, ne pas bouillir, ne pas se corroder, avoir une capacité thermique élevée, ne pas être gaspillé et être économique. Sinon, l'énergie ne serait pas rentable.

L'idéal dans une installation de ce type est d'avoir un pourcentage de 60% d'eau et 40% de glycol.

Dissipateurs de chaleur

Étant donné que dans de nombreuses occasions, l'eau se réchauffe excessivement, il est important d'avoir des dissipateurs thermiques qui empêchent ce réchauffement dangereux. Il y a des dissipateurs thermiques statiques, des ventilateurs, etc.

Pièges

vidange automatique

Les pièges sont capables d'extraire l'air qui s'accumule à l'intérieur des circuits et qui peut provoquer de graves problèmes dans le fonctionnement de l'installation. Grâce à ces purgeurs, cet air peut être extrait.

Contrôle automatique

Circuit d'énergie solaire thermique

C'est l'élément qui fait que tout fonctionne correctement, puisqu'il suppose un contrôle automatique qui mesure les températures dans les panneaux, les réservoirs, la programmation, l'activation du radiateur électrique (si ce système existe), le programmateur, le contrôle de la pompe, etc.

Avec ces informations, vous pouvez en savoir plus sur l'énergie solaire thermique et ses applications.


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