L’énergie solaire thermodynamique est une énergie renouvelable qui permet de produire de la chaleur à partir du rayonnement solaire. Cette énergie peut être utilisée directement ou indirectement pour chauffer un bâtiment, pour produire de l’eau chaude sanitaire ou encore pour réchauffer des fluides. Cette technologie est aujourd’hui largement utilisée dans les pays ensoleillés comme le Maroc, mais elle ne fait pas encore partie du quotidien des Français. Nous allons voir comment cela fonctionne et quels sont les avantages de ce système.
Quels sont les avantages et inconvénients des panneaux solaires thermiques ?
Sommaire
- La production d’énergie solaire thermodynamique
- L’utilisation de l’énergie solaire thermodynamique
- L’efficacité de l’énergie solaire thermodynamique
- Les avantages de l’énergie solaire thermodynamique
- Les inconvénients de l’énergie solaire thermodynamique
- Les dangers de l’énergie solaire thermodynamique
- Les pros et les contras de l’énergie solaire thermodynamique
- L’avenir de l’énergie solaire thermodynamique
La production d’énergie solaire thermodynamique
L’énergie solaire photovoltaïque est une énergie propre, renouvelable et non polluante. Elle est produite grâce à l’énergie du soleil (photons).
L’installation de panneaux solaires thermiques permet d’utiliser le rayonnement solaire pour chauffer de l’eau grâce à un système de capteur solaire et d’un ballon de stockage. Pour produire de l’eau chaude sanitaire, il faut utiliser des panneaux solaires thermiques avec appoint électrique.
Les panneaux solaires thermiques peuvent être installés sur les toits ou en intérieur, ce qui permet d’assurer le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire.
Le fonctionnement ? Lorsque le rayonnement du soleil frappe les capteurs, ils se mettent en mouvement et transmettent la chaleur au fluide caloporteur circulant entre eux (liquide ou air). Ce fluide peut ensuite être utilisé pour chauffer de l’eau.
La conversion directe du rayonnement du soleil en chaleur nécessite un rendement important, qui dépendra des conditions extérieures ainsi que des conditions climatiques locales : plus il y aura de soleil, plus le rendement sera élevé.
Le principe est simple : vous installez un ballon réchauffeur relié à vos panneaux par un circuit fermé contenant une circulation continue d’un liquide caloporteur (généralement avec une température allant jusqu’à 130°C) afin de récupérer la chaleur via un échangeur.
Vous pouvez alimenter votre ballon réchauffeur par différents types d’appoints :
- Panneau photovoltaïque
- Radiateur g
L’utilisation de l’énergie solaire thermodynamique
L’énergie solaire thermodynamique est une solution qui permet de produire de la chaleur à partir du rayonnement solaire. Cette énergie, comme son nom l’indique, permet d’exploiter l’énergie solaire pour chauffer un fluide caloporteur et le transformer en électricité ou en chaleur.
L’énergie solaire thermodynamique peut être utilisée directement dans le logement, par exemple pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS), ou indirectement, via un système combiné réversible (chauffage et climatisation). Elle peut être utilisée pour assurer le chauffage et/ou la production d’eau chaude sanitaire.
Le fonctionnement de ce type d’installation est très simple : les capteurs sont disposés sur la toiture ; ils sont reliés à un ballon de stockage qui contient le fluide caloporteur. Ce ballon est mis en mouvement par une pompe à vitesse variable afin de faire circuler le fluide dans des tubes noyés au sein du bâtiment. Ce circuit fermé renferme les capteurs et les organes nécessaires au bon fonctionnement des installations : condenseurs, compresseurs…
Le circuit primaire est également constitué par des panneaux rayonnants qui assurent la production d’ECS et contribuent ainsi au confort thermique général.
La chaleur accumulée provient du rayonnement solaire transmis par les capteurs situés sur la toiture.
Les calories sont absorbées par le fluide caloporteur qui circule ensuite vers les panneaux rayonnants placés aux endroits stratégiques du bâtiment (plafonds, murs…). Ces panneaux diffusent alors cette chaleur qui sera ensuite restituée vers l’intérieur du logement
L’efficacité de l’énergie solaire thermodynamique
Le solaire thermodynamique (ou énergie solaire thermique) est une technologie qui consiste à utiliser l’énergie du soleil pour produire de la chaleur.
La chaleur permet ensuite d’alimenter un système de chauffage.
L’énergie solaire thermodynamique peut être utilisée sous différentes formes :
- Solaire passif : la chaleur est captée par l’habitation et stockée dans des matériaux isolants
- Solaire actif : la chaleur est transformée en électricité
Les avantages de l’énergie solaire thermodynamique
L’énergie solaire thermodynamique est une solution qui a le vent en poupe, car elle permet de produire de l’eau chaude sanitaire à partir de l’énergie du soleil.
Les avantages de cette énergie sont nombreux, notamment en termes d’esthétisme et d’efficacité.
Les inconvénients ? L’investissement peut être assez conséquent, car il faut compter entre 10 000 et 15 000 euros pour installer un système complet.
Il est donc indispensable que la rentabilité soit au rendez-vous pour rentabiliser l’opération. Par ailleurs, la technologie évolue rapidement et les prix des panneaux photovoltaïques tendent à diminuer. Autre inconvénient : le stockage de l’eau chauffée par le système ne doit pas être effectué directement dans un ballon (cela réduirait sa durée de vie). Cependant, cette eau peut être utilisée dans un circuit fermé pour alimenter des radiateurs, par exemple.
Les inconvénients de l’énergie solaire thermodynamique
L’énergie solaire thermodynamique est une source d’énergie renouvelable. Son rendement est assez faible et elle ne permet pas de produire de l’électricité.
Lorsque vous investissez dans un système d’énergie solaire, vous devez avoir conscience des coûts élevés associés à l’installation du système et au fonctionnement du dispositif. De plus, il est important de considérer le taux de retour sur investissement (TRI) qui peut varier selon les modèles choisis pour votre installation.
Il faut savoir que le TRI désigne le rapport entre la somme des revenus générés par un projet et sa valeur totale initiale. Plus ce ratio est élevé, plus la rentabilité du projet sera importante.
Les inconvénients de l’investissement solaire thermodynamique sont nombreux, car ils concernent principalement les coûts liés à son installation ainsi que son fonctionnement quotidien. En effet, si l’installation est mal dimensionnée ou mal conçue, elle peut entraîner une perte financière importante pour l’utilisateur final. De plus, il ne faut pas oublier qu’un système d’énergie solaire thermodynamique n’est pas capable de produire directement de l’électricité photovoltaïque grâce à un panneau photovoltaïque qui transformera la lumière en électricité grâce à des cellules photovoltaïques spécifiques (cellules monocristallines).
- Prix trop onéreux
- Rendement faible
- Équipements techniques complexes
Les dangers de l’énergie solaire thermodynamique
L’énergie solaire thermodynamique est une énergie renouvelable, produite grâce à l’action du rayonnement solaire sur un fluide caloporteur. Ce dernier peut être de l’eau ou même de l’air.
L’énergie solaire thermodynamique a pour objectif la production de chaleur ou de froid qui est ensuite utilisée par le biais d’un dispositif comme un chauffe-eau, une pompe à chaleur ou encore un climatiseur. Cette source d’énergie présente des avantages écologiques et économiques considérables, notamment en matière de respect de l’environnement.
L’énergie solaire thermodynamique permet de réduire les émissions polluantes et d’optimiser la consommation d’énergies fossiles tout en améliorant le confort des utilisateurs. En outre, son coût ne représente qu’une faible partie du prix final au regard des autres sources d’énergies utilisées actuellement (gaz naturel, fioul domestique).
Les inconvénients sont liés aux conditions météorologiques dont dépend la production : la puissance n’est pas toujours disponible (surtensions), il y a donc des risques liés à ce type d’installation.
- Les inconvénients sont liés aux conditions météorologiques dont dépend la production : la puissance n’est pas toujours disponible (surtensions), il y a donc des risques liés à ce type d’installation.
- La rentabilité n’est pas garantie car cela dépend des coûts actuels du marché.
Les pros et les contras de l’énergie solaire thermodynamique
L’énergie solaire est une énergie qui provient du soleil.
Il existe différents types d’énergie solaire : l’énergie photovoltaïque, l’énergie thermique et l’énergie des réseaux de chaleur.
L’installation d’un système de chauffage solaire permet de faire des économies importantes sur les factures d’électricité et de gaz. Cependant, il faut savoir que ce type d’investissement n’est pas toujours rentable en raison du coût élevé des panneaux solaires. Cela dépendra notamment du type de matériel choisi, mais aussi du lieu où sera installée la centrale hydraulique. En effet, les coûts seront plus bas pour un système situé en zone isolée par rapport à un système situé à proximité d’une ville importante. Par ailleurs, les aides financières accordés par le gouvernement peuvent être très intéressantes pour optimiser le retour sur investissement.
Le prix au m2 ne doit pas être le seul critère à prendre en compte pour effectuer son choix : il faut aussi considérer la durée de vie des panneaux solaires afin que celle-ci soit supérieure à 20 ans. Pour pouvoir bénéficier d’un crédit d’impôt sur le revenu (CIR), il faut installer votre centrale hydraulique avant le 31 DÉCEMBRE 2014 et respecter certaines conditions liés à la surface totale couverte par les panneaux et aux performances requises des capteurs.
L’avenir de l’énergie solaire thermodynamique
L’énergie solaire est une énergie renouvelable propre, inépuisable et gratuite.
L’utilisation de l’énergie solaire thermodynamique permet de chauffer des bâtiments en utilisant l’énergie du soleil. Cette technique n’a pas besoin d’être reliée au réseau électrique pour fonctionner, ce qui en fait un moyen de production d’eau chaude très économique.
L’intérêt croissant pour les systèmes solaires thermiques ouvre la voie à une multitude de possibilités : fourniture d’eau chaude sanitaire, chauffage des piscines, etc.
Les systèmes actuellement sur le marché sont généralement constitués de panneaux solaires thermodynamiques montés sur toiture ou installés au sol. Ces systèmes produisent directement de l’eau chaude à partir du rayonnement solaire grâce à un fluide caloporteur circulant dans un circuit fermé (voir schéma).
Le fluide caloporteur peut être soit absorbé par le capteur (chaleur sensible), soit stockée (chaleur latente) ; il peut alors servir à produire du chauffage central ou de l’eau chaude sanitaire.
Il existe aussi des systèmes hybrides associant chaudière classique et capteur solaire (voir schéma).
La plupart des installations sont raccordées au réseau hydraulique existant et sont conçues pour produire plus que la consommation annuelle estimée (générale ou collective) afin d’assurer la couverture totale des besoins annuels en eau chaude sanitaire : ceci permet aux occupants d’avoir accès immédiatement à une eau chauffée. En revanche, si la consommation dépasse largement les capacités
En conclusion, la production d’énergie par des panneaux solaires thermiques est une solution écologique, efficace et rentable. Les panneaux solaires sont faciles à installer, peu coûteux à l’achat et ne nécessitent pas de maintenance particulière. La technologie ne cesse d’évoluer, les rendements augmentent et les prix baissent.
