Panneau solaire
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Un panneau solaire est un dispositif destiné à récupérer une partie de l'énergie du rayonnement solaire pour la convertir en une forme d'énergie (électrique ou thermique [1]) utilisable par l'homme.
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[modifier] Différentes technologies
On distingue donc deux types de panneaux solaires :
- les panneaux solaires thermiques, appelés capteurs solaires thermiques, qui convertissent la lumière en chaleur récupérée et utilisée sous forme d'eau chaude ;
- les panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques, qui convertissent la lumière en électricité. Le solaire photovoltaïque est communément appelé PV.
Dans les deux cas, les panneaux sont habituellement plats, d'une surface approchant plus ou moins le m² pour faciliter et optimiser la pose. Les panneaux solaires sont les composants de base de la plupart des équipements de production d'énergie solaire.
Les panneaux solaires thermiques sont actuellement plus rentables économiquement que les modules photovoltaïques grâce à un rendement élevé avoisinant les 80 % (voir capteur solaire thermique), cependant, l'énergie récupérée est pour l'instant utilisée essentiellement pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire.
L'intérêt d'utiliser des panneaux solaires photovoltaïques apparaît vite lorsqu'on sait qu'une surface de 344 km de côté, pourrait couvrir la totalité des besoins mondiaux en électricité : le rendement d'une installation photovoltaïque étant estimé entre 15-17 % (en 2007 en Europe) soit 160 kWh/an/m² ou 160 GWh/an/km²[2] avec des besoins mondiaux estimés à 19 000 TWh (chiffre 2006).
D'une manière générale, on considère que la totalité de la surface des toitures existantes correctement exposées et couvertes de panneaux pourrait suffire à satisfaire les besoins.
Pour estimer le potentiel de l'énergie solaire, il faut savoir que l'énergie émise par le soleil et reçue par la terre en environ une heure devrait permettre, si elle était récupérée en totalité, de pourvoir aux besoins énergétiques de l'humanité pendant un an.
[modifier] Panneaux solaires thermiques : les "capteurs solaires"
Article détaillé : Capteur solaire thermique.
Il existe deux types de panneaux solaires thermiques : les capteurs à eau et les capteurs à air.
- Dans les capteurs thermiques « à eau », l'eau ou plus souvent un liquide caloporteur, (cf chauffe-eau solaire) circule dans des tubes munis d'ailettes en circuit fermé. Pour obtenir un meilleur rendement, l'ensemble est placé dans une boîte vitrée isolante afin d'obtenir un effet de serre. Avec un ensoleillement important, et si les besoins en eau chaude sont modérés, un simple réseau de tubes à ailettes peut suffire. Les ailettes, qui forment ce qu'on appelle l'absorbeur, sont chauffées par le rayonnement solaire et transmettent leur chaleur au liquide caloporteur qui circule dans les tubes. Les capteurs solaires à eau sont utilisés pour produire de l'eau chaude sanitaire (ECS) dans un chauffe eau solaire individuel (CESI). C'est actuellement la solution la plus rentable en terme de solaire. Les systèmes solaires combinés (SSC) commencent à se développer. Ils ont pour objectif de produire de l'eau chaude sanitaire et de l'eau chaude destinée à participer au chauffage du logement. Ces systèmes permettent d'économiser de l'ordre de 350 kWh par an et par m² de capteurs [3].
- Dans les capteurs thermiques « à air », c'est de l'air qui circule et qui s'échauffe au contact des absorbeurs. L'air ainsi chauffé est ensuite ventilé dans les habitats pour le chauffage ou dans des hangars agricoles pour le séchage des productions.
En France le « Plan Soleil », lancé en 2000 par l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME) pour les chauffe-eau solaires et la production de chaleur, incite les particuliers à s'équiper en solaire grâce à des aides incitatives de l'État, des Régions, de certains Départements et de certains regroupements communaux[4].
[modifier] Panneaux solaires photovoltaïques
Article détaillé : module solaire photovoltaïque.Les panneaux solaires photovoltaïques regroupent des cellules photovoltaïques reliées entre elles en série et en parallèle.
Ils peuvent s'installer sur des supports fixes au sol ou sur des systèmes mobiles de poursuite du soleil appelés trackers, dans ce dernier cas la production électrique augmente d'environ 30 % par rapport à une installation fixe. La plupart des installations fixes se font actuellement plutôt sur les toîts des logements ou des bâtiments, soit en intégration de toîture, soit en surimposition. En ville, on commence à poser des panneaux verticaux en façade d'immeuble, cette inclinaison n'est pas optimum pour la production d'électricité, mais comme ces panneaux remplacent le revêtement de façade, l'économie réalisée sur le revêtement compense une production plus faible.
[modifier] Notes et références
- ↑ La norme ISO 9488 Énergie solaire - Vocabulaire, qui a été reprise par le Comité européen de normalisation sous la désignation EN ISO 9488, déconseille l'usage du terme « panneau solaire » pour les applications thermiques, afin d'éviter toute confusion avec les applications photovoltaïques. Ici, le terme officiel agréé est « capteur solaire ». Éviter la locution « capteur solaire thermique » qui relève du pléonasme, car le terme de « capteur » ne s'applique pas au photovoltaïque. Il faut également bannir la locution « collecteur solaire », qui est un anglicisme ou un germanisme, afin d'éviter la confusion avec le collecteur, tube qui, dans de nombreux capteurs solaires, collecte le fluide chauffé à la sortie des ailettes de l'absorbeur montées hydrauliquement en parallèle.
- ↑ Soit une moyenne de 18 MW, à comparer à une centrale nucléaire typique qui fournit en permanence 1 000 MW et dont l'équivalent demanderait 55km²; un parc équivalent à 50 centrales demanderait 2 750 km²
- ↑ Etude qualitative et quantitative du fonctionnement de systèmes solaires combinés en usage réel
- ↑ Les avantages fiscaux accordés par l'État en matière d' installation solaire sont nombreux
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles connexes ====== Liens externes
- (fr) Centre d'information sur l'énergie et l'environnement : Le solaire photovoltaïque
- (fr) Académie de Caen : L'énergie solaire
- (fr) Académie de Nantes : La maison solaire
- (fr) Énergies alternatives : Comment utiliser l'énergie solaire
