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Collecteurs solaires: l'utilisation de la chaleur solaire
- Feb 22, 2017 -

Les capteurs solaires transforment le rayonnement solaire en chaleur et transfèrent cette chaleur à un milieu (eau, fluide solaire ou air). La chaleur solaire peut ensuite être utilisée pour chauffer de l'eau, pour sauvegarder des systèmes de chauffage ou pour chauffer des piscines.

L'utilisation de la chaleur solaire

Le cœur d'un capteur solaire est l'absorbeur, qui est généralement composé de plusieurs bandes métalliques étroites. Le fluide porteur pour le transfert de chaleur s'écoule à travers un tuyau de transport de chaleur, qui est relié à la bande d'absorption. Dans les absorbeurs à plaques, deux feuilles sont prises en sandwich, permettant au fluide de s'écouler entre les deux feuilles. Les absorbeurs sont généralement faits de cuivre ou d'aluminium.

D' autre part, les absorbeurs de piscine sont généralement en plastique (principalement en EPDM, mais également en polypropylène et polyéthylène), car les températures plus basses ne nécessitent pas une plus grande capacité calorifique.

Le chauffage et le stockage sont réunis dans un collecteur de réservoir. Les réseaux de collecteurs de réservoir n'ont pas besoin de pompes de circulation ou de mécanismes de régulation, car l'eau potable est réchauffée et stockée directement dans le collecteur.

Surfaces absorbantes très efficaces

Les absorbeurs sont généralement noirs, car les surfaces sombres présentent un degré d'absorption de la lumière particulièrement élevé. Le niveau d'absorption indique la quantité de rayonnement solaire à ondes courtes qui est absorbée, ce qui signifie qu'elle n'est pas réfléchie. Comme l'absorbeur se réchauffe à une température supérieure à la température ambiante, il dégage une grande partie de l'énergie solaire accumulée sous la forme de rayons de chaleur à ondes longues. Le rapport entre l'énergie absorbée et la chaleur émise est indiqué par le degré d'émission.

Afin de réduire les pertes d'énergie par émission de chaleur, les absorbeurs les plus efficaces ont un revêtement de surface sélectif . Ce revêtement permet la conversion d'une forte proportion du rayonnement solaire en chaleur, en réduisant simultanément l'émission de chaleur.

Les revêtements usuels offrent un degré d'absorption supérieur à 90%. Les peintures solaires qui peuvent être appliquées mécaniquement sur les absorbeurs (avec des brosses ou des sprays) sont moins ou pas du tout sélectives, car elles ont un niveau d'émission élevé. Les revêtements sélectifs appliqués galvaniquement comprennent le chrome noir, le nickel noir et l'oxyde d'aluminium avec du nickel. Relativement nouvelle est une couche d'oxyde de titane-nitrure, qui est appliquée par la vapeur dans un processus sous vide. Ce type de revêtement se distingue non seulement par ses taux d'émission relativement faibles, mais aussi parce que sa production est sans émission et économe en énergie.