Comment ça marche l'énergie solaire ?

Le solaire passif pour se chauffer

Il s’agit d’utiliser le soleil pour réchauffer les habitations. Pour cela, les pièces orientées au sud sont conçues avec de grandes baies vitrées qui laissent entrer le rayonnement solaire. Ce chauffage appelé passif est utilisé dans les bâtiments bioclimatiques aux parois bien isolées.
Tu peux faire l’essai, place-toi derrière une vitre qui reçoit bien les rayons du soleil. Tu sentiras une chaleur très agréable.

Les panneaux solaires thermiques pour chauffer l’eau

Les panneaux solaires thermiques permettent de produire de l’eau chaude, grâce à la conversion du rayonnement global (direct et diffus) du soleil. (Cf encadré "Les différents types de rayonnement solaire")

Le principe utilisé est celui du tuyau d’arrosage qui est resté au soleil. Si tu laisses un tuyau d’arrosage au soleil en été, tu verras que l’eau qui sort du tuyau est chaude. C’est ce principe qui est développé et perfectionné pour les chauffe-eau solaires.

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ?

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Un liquide serpente dans un long tuyau noir. L’énergie diffusée par les rayons du soleil est convertie à basse température (moins de 80°C) en chaleur. Le tuyau est posé sur un panneau noir pour concentrer la chaleur. Cette chaleur est ensuite transmise grâce à un liquide (appelé « caloporteur ») à de l’eau stockée dans un ballon.

Si le panneau est bien orienté et si le site est assez ensoleillé, les performances du chauffage solaire sont bonnes, d’autant que ces panneaux sont peu chers à fabriquer. Mais, cette production de chaleur est intermittente. La nuit, le panneau solaire ne pouvant plus bénéficier de la luminosité du soleil, il ne peut plus produire de chaleur.

Ce système est aujourd’hui très intéressant et très demandé par les particuliers. Il équipe déjà plus de 100 000 maisons en France, surtout pour fournir de l’eau chaude sanitaire.

Les fours solaires : concentrer l’énergie du soleil pour atteindre des températures élevées

L’énergie du soleil peut aussi être concentrée à l’extrême, grâce à des miroirs et des paraboles. Grâce à cette concentration, nous pouvons obtenir des températures très élevées (de plusieurs centaines à plusieurs milliers de degrés).

Cette technologie, dite « à concentration » utilise le rayonnement direct du soleil, et nécessite donc un emplacement avec un fort ensoleillement.

Cette énergie permet ainsi à des pays où l’ensoleillement est important pendant une grosse partie de l’année d’utiliser une énergie gratuite et abondante et d’améliorer les conditions de vie des populations locales (exemple : four solaire en Afrique).

Source : CNRS Héliodyssée

Plus abondante dans une zone géographique appelée communément « la ceinture solaire », la ressource en rayonnement solaire direct est considérable à l'échelle planétaire.

Exemple d'utilisation passive de l'énergie solaire

Panneaux solaires thermiques chez un particulier