Un capteur solaire thermique est un composant d'une installation solaire thermique chargé de capter le rayonnement solaire et de le transformer en énergie thermique. Ce type de panneau solaire est également appelé capteur solaire thermique ou panneau solaire thermique.
Il existe de nombreux types d’installations solaires thermiques selon l’objectif pour lequel elles sont conçues. Certaines utilisations courantes des capteurs solaires sont :
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Systèmes de chauffage.
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Chauffer l'eau de la piscine.
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Eau chaude sanitaire (ECS)
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Production d'électricité dans les grandes centrales solaires thermiques.
Types de capteurs solaires
Il existe de nombreux types de capteurs solaires. Le capteur solaire utilisé dépendra de l’usage qui en sera fait. Actuellement, sur le marché de l’énergie solaire, nous pouvons différencier les types de capteurs solaires suivants :
1. Capteurs solaires plats
Les capteurs solaires plans captent le rayonnement solaire reçu sur une surface pour chauffer un fluide. L’effet de serre est souvent utilisé pour réduire les pertes de chaleur.
L'ensemble des tubes est entouré en partie supérieure d'un couvercle qui est normalement en double vitrage, et en partie inférieure par un matériau isolant.
Ce type de capteurs solaires est utilisé dans les installations à basse température (inférieure à 80 degrés Celsius), comme pour chauffer les piscines.
2. Capteurs solaires à tubes sous vide
Un capteur solaire à tubes sous vide est similaire à un capteur solaire plat mais les tubes métalliques sont remplacés par des tubes en verre. Ces tubes de verre sont encapsulés, un à un, dans un autre tube de verre entre lequel un vide est créé à titre d'isolant.
Ces types de panneaux solaires thermiques ont des performances plus élevées mais leur coût est plus élevé.
3. Capteurs solaires à concentration
Ce type de capteurr capte le rayonnement reçu sur une surface relativement grande et le concentre à l'aide de miroirs plans sur une surface plus petite.
Habituellement, ce type de capteurs solaires est utilisé pour générer de la vapeur d'eau à très haute pression et produire de l'énergie électrique comme dans une centrale thermique conventionnelle .
Composants d'un capteur solaire plat
Les capteurs solaires standards sont constitués des éléments suivants :
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Le couvercle : Le couvercle d'un capteur solaire est transparent, il peut être présent ou non. Il est généralement fabriqué en verre, bien que du plastique soit également utilisé. Sa fonction est de minimiser les pertes de chaleur par convection et rayonnement thermique.
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Canal d'air : C'est un espace aspirable qui sépare la housse de la plaque absorbante. Son épaisseur est calculée en tenant compte afin d'équilibrer les pertes par convection et les températures élevées qui peuvent survenir si elle est trop étroite.
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Plaque absorbante : c'est l'élément qui absorbe l'énergie solaire et la transmet au liquide qui circule dans les canalisations. La principale caractéristique de la plaque est qu’elle doit avoir une absorption solaire élevée et une émission thermique réduite.
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Tubes ou conduits : ces éléments sont en contact (parfois soudés) à la plaque absorbante afin que l'échange d'énergie soit le plus important possible. Le liquide circule dans les tubes et va se réchauffer et aller vers le réservoir d'accumulation.
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Couche isolante : Le but de la couche isolante est de recouvrir le système pour éviter et minimiser les pertes.
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Accumulateur : L'accumulateur est un élément optionnel, parfois il fait partie intégrante du panneau solaire et dans ces cas il est souvent visible immédiatement au dessus ou à proximité immédiate.
