Panneau solaire
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Un panneau solaire ou capteur solaire est un dispositif destiné à récupérer une partie du rayonnement solaire pour le convertir en énergie solaire. [1]
On distingue essentiellement deux types de panneaux solaires :
- les panneaux solaires thermiques, appelés capteurs solaires, qui convertissent la lumière en chaleur,
- les panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques, qui convertissent la lumière en électricité.
Dans les deux cas, les panneaux sont habituellement plats, avec une longueur et une largeur de quelques mètres. Ils sont dimensionnés pour faciliter leur installation et leur prix est fixé de sorte qu'ils trouvent des applications domestique ou industrielles.
Les panneaux solaires thermiques sont actuellement plus viables économiquement que les modules photovoltaïques. Les panneaux solaires sont les composants de base de la plupart des équipements de production d'énergie solaire.
L'intérêt d'utiliser des panneaux solaires, apparaît vite lorsqu'on sait qu'en Belgique par exemple, l'énergie reçue par une surface au sol est de 1000réf. nécessaire kWh/an/m2, dont 750 kWh reçus entre le 15 avril et le 15 octobre.
En Suisse, chaque m2 de panneau solaire fournit environ 120 kWh par année[1].
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[modifier] Panneaux solaires thermiques
Voir l’article Capteur solaire thermique.Il existe deux types de panneaux solaires thermiques : les capteurs à eau et ceux à air.
- Dans les capteurs thermiques « à eau », l'eau ou plus souvent un liquide caloporteur à circuit fermé , (cf chauffe-eau solaire) circule dans des tubes munis d'ailettes. 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 à l'eau qui circule dans les tubes. Les capteurs solaires à eau sont utilisés pour le chauffage et/ou pour produire de l'eau chaude sanitaire (ECS). C' est actuellement la solution la plus raisonnablement rentable en terme de solaire, d'autant qu'un tel matériel est amorti en moins de 5 ans en moyenne pour un foyer et qui en plus est défiscalisé à plusieurs échelles de l'État.
- 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'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'Etat, les Régions, certains Départements et certains regroupements communaux [2].
[modifier] Panneaux solaires photovoltaïques
Voir l’article module solaire photovoltaïque.Les panneaux solaires photovoltaïques sont constitués d'un ensemble de cellules photovoltaïques reliées entre elles en série ou en parallèle. 1 m2 de celules photovoltaïques délivre une puissance d'environ 100 à 200 W.
Aux latitudes tempérées, l'énergie captée pour une année est de l'ordre de 100 kWh pour un mètre carré. Un système photovoltaïque ne génère aucun déchet et, en dehors des batteries éventuelles, son coût de démantèlement est très faible tandis que ses coûts d'exploitation sont quasi nuls. Il n' en reste pas moins que le photovoltaïque est très cher et que son amortissement se fait en une quinzaine d'années. Le chauffe-eau solaire individuel convient mieux pour les foyers aujourd'hui en 2006.
Le matériau de base destiné à fabriquer les cellules constitutives des panneaux solaires photovoltaïques est le silicium .
Une nouvelle technique permet de se passer du silicium : une couche métallique de 5 microns convertit la lumière en électricité avec un rendement identique au silicium . Plusieurs variantes existent : le CIS ( Cuivre Indium Sélénium ) , le DSCIG ( DiSéléniure de Cuivre Indium Gallium ) , le DSSC ( à base de dioxyde de titane ).
Parmi les améliorations en cours de la technique photovoltaïque , on trouve l'ajout en surface d'un film anti reflet qui permet de diminuer le renvoi de rayons lumineux vers l'atmosphère et donc d'absorber un plus grande partie du flux lumineux .
[modifier] Notes
- ↑ 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.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Liens externes
- (fr) Centre d'information sur l'énergie et l'environnement : Le solaire photovoltaïque
- (fr) HESPUL : Actualités et publications photovoltaïques
- (fr) Académie de Caen : L'énergie solaire
- (fr) Académie de Nantes : La maison solaire
- (fr) Énergies alternatives : Comment utiliser l'énergie solaire
- (fr) Travaux personnels encadrés sur les panneaux solaires
- (fr) Travaux personnels encadrés sur la photosynthèse et le photovoltaïsme
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