Chacun en a fait l'expérience en été : un simple tuyau d'arrosage laissé au soleil va fournir quelques litres d'eau chaude lorsqu'on le videra. Comment peut on améliorer ce système ?
Peindre le tuyau en noir est une première amélioration. En effet, un objet noir ne réfléchit pratiquement aucune lumière, et absorbe donc la plupart de l'énergie pour la transformer en chaleur.
Cependant, cette chaleur accumulée va néanmoins rayonner dans l'infrarouge vers l'extérieur du tuyau. Le rôle du vitrage permet de retenir cette énergie.
Un simple vitrage ordinaire suffit à stopper le rayonnement infrarouge et permet de conserver ce rayonnement thermique dans l'enceinte du capteur, tout en laissant entrer la lumière visible du soleil.
Sur l'arrière du capteur qui n'a pas besoin d'être transparent, une isolation (avec des isolants conventionnels) permet de conserver la chaleur.
Une fois que le rayonnement solaire a été transformé en chaleur, il faut amener cette énergie-là où elle doit être stockée. C'est le rôle du fluide caloporteur qui circule dans le panneau. Froid à l'entrée du circuit, il se réchauffe progressivement dans le panneau, et à la sortie du capteur, il permet d'évacuer la chaleur vers là où elle doit être consommée (exemple : le chauffe-eau solaire, piscine solaire).
La première application du solaire thermique reste son utilisation pour obtenir de l'eau chaude sanitaire. Facile à mettre en oeuvre avec un investissement et des travaux modérés, le chauffe-eau solaire permet à de nombreux logements de notre planète de réduire considérablement leurs besoins de chauffage et de couvrir près de 70% l'utilisation en eau chaude. Pour les maisons passives, il est même possible de subvenir à 100% de ses besoins !
En France, pour un logement classique on considère qu'un chauffe-eau solaire permet de couvrir environ 70% de ses besoins en énergie avec le soleil. Les 30% restant peuvent être apportés soit par une résistance électrique, soit par un chauffe-eau au gaz, ou encore par une chaudière servant au chauffage de l'habitation.
Généralement les besoins en énergie d'appoint ont lieu essentiellement dans les mois d'hiver, et plus ponctuellement en demi-saison.
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