Energie solaire

Coup de projecteur sur les capteurs solaires thermiques

Par Anaïs Hollard , le 28 novembre 2023 - 6 minutes de lecture

Si vous en savez déjà beaucoup sur les panneaux solaires photovoltaïques, ces dispositifs qui permettent de convertir les rayons du soleil en électricité, il y a fort à parier que vous soyez un peu moins au point sur leurs cousins germains, les panneaux solaires thermiques. Moins répandus mais pourtant tout aussi intéressants, ils permettent quant à eux de produire de la chaleur. Une prouesse rendue possible grâce aux capteurs solaires. On vous en dit plus !

Les capteurs solaires, comment ça fonctionne ?

Dans la famille des dispositifs liés à l’énergie solaire, je demande : les capteurs solaires thermiques. Ces petits équipements mobilisent une technologie astucieuse pour capturer la lumière du soleil et la convertir en chaleur. Alors que les panneaux photovoltaïques sont conçus pour transformer la lumière (les photons) en électricité, les panneaux thermiques sont quant à eux en mesure de la transformer en chaleur. Une chaleur qui pourra être ensuite utilisée pour le chauffage des bâtiments, la production d’eau chaude sanitaire ou encore pour divers procédés industriels.

Pour réaliser ce tour de force, les capteurs solaires thermiques absorbent le rayonnement solaire, afin de le transformer en énergie thermique. Celle-ci est ensuite transférée à un fluide dit caloporteur. Une fois chauffé, ce fluide permet d’alimenter le logement en eau chaude sanitaire. Une énergie finale 100 % renouvelable, dont l’utilisation génère peu d’émissions de dioxyde de carbone. Quand on sait que la moyenne de l’impact carbone des réseaux de chaleur est à 100 gCO2e / kWh et peut monter jusqu’à 384¹, il y a donc de quoi se réjouir !

¹Source : Les chaudières gaz sont-elles compatibles avec la lutte contre le changement climatique ?

Comment profiter de la chaleur du soleil chez soi ?

Si les mois chauds sont l’occasion de lézarder et de se réchauffer à la lumière du soleil, les capteurs thermiques permettent de leur côté de bénéficier de cette chaleur réconfortante à l’année, et directement chez soi. D’ailleurs, selon l’Ademe, une installation solaire peut assurer une couverture des besoins énergétiques pour la production d’eau chaude sanitaire comprise entre 40 et 70 % sur une année. Pour en bénéficier, comptez tout de même entre 5 000 € et 20 000 €. Une différence de prix qui s’explique essentiellement par les différents types de capteurs solaires :

☀️ Les capteurs « plans vitrés » : ces capteurs sont les plus courants sur le marché et prennent la forme d’une petite boîte noire et plate, équipée d’un vitrage en verre trempé en guise de couvercle. Ce dispositif est relié à des tubes contenant un liquide caloporteur. Un isolant thermique résistant aux fortes températures permet de conserver la chaleur à l’intérieur. Selon NouvelR Energie ces panneaux thermiques affichent souvent un excellent rendement, d’environ 80 %.

☀️ Les capteurs solaires non vitrés : Il s’agit de tubes en plastique noir ou en métal remplis d’eau, qui absorbent la chaleur du soleil. Si lorsque les conditions climatiques sont bonnes, leur rendement peut s’avérer important, ils ne sont toutefois utilisés qu’en tant que système d’appoint ou pour chauffer de petites surfaces, comme des piscines par exemple.

☀️ Les capteurs solaires à tubes sous vide : S’ils affichent un rendement plus faible, de l’ordre de 50 %, ils présentent l’avantage d’être plus performants que leurs homologues durant l’hiver. Ces capteurs sont constitués de tubes en verre, disposés les uns à côté des autres.

Mais où peuvent briller ces super-héros énergétiques ? En réalité, pratiquement partout. Imaginez-les sur les toits des maisons, fournissant de l’eau chaude pour des douches revigorantes. Dans les entreprises, contribuant à réduire les coûts de chauffage. Dans l’industrie, fournissant des températures élevées pour des processus nécessitant de la chaleur. Même dans les champs, où ils peuvent participer à accélérer le séchage des cultures après la récolte. Les capteurs solaires sont prêts à entrer en action dans une multitude de scénarios.

Le système solaire combiné (SSC) : le tout en un
Le système solaire combiné (ou SSC pour les intimes) est composé d’un panneau solaire thermique ainsi que d’un ballon de stockage. Ces deux éléments sont ensuite reliés au système de chauffage central du foyer. Un dispositif efficace qui permet non seulement de produire de l’eau chaude, mais aussi de chauffer sa maison au quotidien !

Les défis des capteurs solaires

Malgré leurs atouts incontestables, les capteurs solaires thermiques font face à de nombreux défis, notamment des coûts initiaux élevés. En effet, leur prix est généralement plus élevé que celui des panneaux photovoltaïques traditionnels, pour une économie d’énergie moindre. De plus, bien que le soleil soit une source infinie, les jours de mauvais temps peuvent s’avérer être un frein de taille à la production de chaleur de ces systèmes. Cela dit, des progrès continus et une recherche dédiée visent à maximiser leur efficacité même dans des conditions météorologiques moins favorables.

Alors, que nous réserve l’avenir énergétique avec les capteurs solaires thermiques ? Des chercheurs et des ingénieurs travaillent sans relâche pour améliorer l’efficacité, réduire les coûts et élargir encore davantage les applications. L’évolution constante des technologies liées à l’énergie solaire et la demande croissante pour des solutions énergétiques durables laissent entrevoir un horizon lumineux pour ces dispositifs novateurs. La prochaine fois que vous ressentirez la chaleur du soleil sur votre peau ou que vous prendrez une douche chaude, pensez aux capteurs solaires, nos alliés discrets dans la quête d’un avenir énergétique meilleur. 🌞✨

Anaïs Hollard

Captivée par les sujets liés à l’énergie, Anaïs a longtemps collaboré avec de grands acteurs du secteur, avant de choisir la voie de l’indépendance, en tant que journaliste web. Aujourd’hui, elle continue de délivrer son expertise en matière d’énergie et de transition écologique. Ses passions : la lecture, l’écriture (forcément) et les DIY créatifs !

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