Énergie solaire thermique
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Vous avez de On désigne par énergie solaire thermique la transformation du rayonnement solaire en énergie thermique. La production de cette énergie peut être soit utilisée directement (pour chauffer un bâtiment par exemple) où indirectement (comme la production de vapeur d'eau pour entraîner des alternateurs et ainsi obtenir une énergie électrique).
Le principe général est de concentrer les rayons solaires en un seul endroit.
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[modifier] Centrales solaires thermodynamiques
Dans le domaine de la recherche industrielle, certains systèmes permettent de concentrer l'énergie solaire en un point précis qui peut alors atteindre une température considérable. Une production électrique est alors possible via des turbines à vapeur.
Des collecteurs paraboliques chauffant un fluide caloporteur circulant dans des tuyaux placés au niveau de leur foyer géométrique ont aussi été développés.
La solution la plus réaliste économiquement à l'heure actuelle, pour la production d'électricité solaire à l'échelle industrielle, consiste à chauffer un fluide caloporteur (eau, sels fondus, huiles synthétiques, ou directement vapeur) en y concentrant le rayonnement solaire. L'irrégularité propre de l'énergie solaire peut être contournée, soit en stockant de la chaleur (avec un réservoir de fluide chaud) soit en hybridant les concentrateurs solaires avec une centrale thermique classique (la chaudière et la chaleur solaire nourrissant la même turbine à vapeur).
La centrale de Mojave en Californie vers 1980, avait fait figure de projet pionnier. Quelque peu oubliée depuis, cette filière revient d'actualité (les inquiétudes sur le réchauffement climatique et sur les réserves d'hydrocarbures aidant), avec de nombreux projets pilotes dans une dizaine de pays. La centrale thermo-solaire Nevada Solar One est en construction depuis le 11 février 2006 à Boulder City. À terme, elle développera une puissance de 64 MégaWatts et sera la troisième du monde[1]. Selon ses concepteurs, la centrale devrait permettre d'éliminer un volume de pollution équivalent à la suppression d'un million de voitures en circulation sur le territoire des États-Unis.
La tour solaire de 1 000 mètres de hauteur, est l'un des projets les plus ambitieux de la planète pour la production d'énergie alternative. C'est une usine d'énergie renouvelable qui fournit la même puissance qu'un petit réacteur nucléaire tout en étant plus sûre et plus propre.
Un moteur Stirling relié à une génératrice peut aussi bien utiliser un système de concentrateurs paraboliques ou des capteurs plats à fluide caloporteur, selon son gradient thermique de fonctionnement.
[modifier] Chauffe-eau et chauffage solaire
Voir l’article Chauffe eau solaire.
A l'échelle d'une habitation individuelle ou collective, il est possible d'installer un chauffe-eau solaire, ou un chauffage solaire : il s'agit de capteurs vitrés installés le plus souvent sur la toiture, dans lesquels circule un liquide caloporteur réchauffé par le rayonnement solaire, qui transmet ensuite la chaleur à un chauffe-eau et éventuellement à un plancher chauffant basse température.
Ce procédé permet de couvrir environ 50 % en moyenne en France des besoins en eau chaude, et d'apporter éventuellement un complément de chauffage.
[modifier] Rafraîchissement solaire
Paradoxalement la chaleur du rayonnement solaire peut aussi être utilisée pour rafraîchir un bâtiment : on utilise dans ce cas des capteurs cylindriques sous vide dans lesquels circule un liquide caloporteur qui va être porté à haute température (100°C et plus). Ce liquide va transférer la chaleur via un échangeur à une solution chimique qui va se réchauffer et qui en se refroidissant va ensuite produire du froid. Ce procédé permet une climatisation écologique de bâtiments industriels ou d'habitations collectives. Pour en savoir plus, voir la partie Climatisation solaire...
[modifier] Cuisinières et sécheurs solaires
Voir l’article Cuiseur solaire.
Les cuiseurs solaires sont très répandus en Chine et en Inde. Outre le cuiseur-boîte et le cuiseur à panneaux, des cuiseurs paraboliques ont été développés.
Une plaque de carton recouverte d'une feuille d'aluminium et découpée de façon à former une coquille permet déjà d'obtenir l'échauffement d'une marmite (de préférence noire) placée dans un sac en plastique transparent limitant les pertes en chaleur et en vapeur d'eau. Grâce à des systèmes de ce genre, de nombreux aliments peuvent être cuits, mijotés ou chauffés et de l'eau peut être bouillie. La pièce la plus fragile est le sac en plastique.
Des cuiseurs-boîtes avec un couvercle vitré ou un plastique rigide sont assez faciles à fabriquer avec des matériaux locaux (coquilles vides et sèches pour l'isolation thermique, etc).
[modifier] Voir aussi
[modifier] Notes
- ↑ Claudine Mulard, « Une centrale solaire géante pour alimenter la Californie » dans Le Monde du 11/04/2006, [lire en ligne]
