Les différents types de capteurs

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Le rôle du capteur solaire, qu’on appelle aussi le panneau solaire, est de convertir la lumière du soleil en chaleur pour alimenter le chauffe-eau solaire.

Pour cela on utilise des panneaux traversés par un fluide : soit l’eau directement à chauffer (dans le cas des pays chauds hors gel), soit de l’eau additionnée d’un antigel qui servira de liquide caloporteur vers un ballon de stockage.

Il existe trois types de capteurs solaires thermiques :

Le capteur plan, vitré

C’est le modèle le plus répandu.

Il est constitué d’une caisse isolée couverte par un vitrage.

A l’intérieur est placé l’absorbeur, un serpentin contenant le fluide à réchauffer.

Pour que le serpentin absorbe mieux la chaleur, il est bordé par des ailettes noires, la couleur noire transformant mieux la chaleur absorbée.

Dans ce genre de modèle, l’absorbeur est protégé contre les déperditions thermiques par un matériau isolant (la plupart du temps, de la laine de roche).

La vitre est quant à elle faite de verre trempé très résistant (intempéries, grêle), très transparente (faible teneur en fer) et spécialement conçue pour présenter un faible niveau de réflexion afin d’emmagasiner un maximum de chaleur.

Si ces capteurs sont les modèles les plus choisis, c’est qu’ils sont :

  • Robustes et d’une structure simple.
  • Techniquement perfectionnés (qualité de la vitre, isolation).
  • D’un rapport prix/performances sans égal.
  • Faciles à intégrer grâce à leur surface plane.
  • Discrets en montage sur le toit.

Les détails qui vont faire la différence, se trouvent dans la qualité de fabrication du caisson (aluminium, acier inoxydable), la qualité et l’épaisseur de l’isolation autour de l’absorbeur, le vitrage et son traitement anti-réflexion, les joints et l’assemblage.

Capteurs plan vitréCapteurs plan vitré

Le capteur plan, non vitré

Nettement moins répandu que le capteur vitré, il est constitué d’un absorbeur sans caisse ni vitrage, ce qui simplifie la fabrication et le coût de fabrication.

C’est un capteur qui par contre, est très dépendant de la température de l’air.

Performant l’été, il présente une grande sensibilité au vent froid l’hiver par son absence de vitrage.

Il faut prévoir en général, une fois et demi plus de surface de capteurs pour égaler la production de capteurs plans vitrés.

On arrive finalement à un prix unitaire de l’installation équivalent avec le capteur vitré.

Le capteur à tubes sous vide

C’est le type de panneaux High-Tec.

Encore pas trop développé en France, il commence à faire une percée.

Il est constitué d’une série de tubes transparents sous vide qui isolent l’absorbeur.

On fait le vide dans ces tubes, comme dans les bouteilles isothermes afin de réduire les déperditions de chaleur par convection et par conduction thermique.

L’intensité du vide est d’une importance décisive pour l’interruption du mécanisme de transfert de chaleur.

Il peut être rempli de gaz inerte, et certains de xénon, afin de réaliser une réduction significative du coefficient de déperdition.

Ce type de capteurs réagit avec moins d’inertie que les capteurs conventionnels.

Ils s’échauffent plus rapidement, ils permettent de mieux tirer partie des petites périodes d’ensoleillement, ils permettent de mieux profiter de l’éclairement du soleil du matin et du soir.

Comme les capteurs à tubes sous vide peuvent atteindre des températures extrêmes de plus de 150° C, le fluide caloporteur est spécialement développé pour ce genre d’installation.

La tuyauterie du circuit voyant passer le fluide à plus de 150° C, les tubes en cuivre ne doivent pas être soudés à l’étain.

Les déperditions étant réduites par rapport à celles d’un capteur plan vitré, le rendement est nettement supérieur.

Capteur à tubes sous videCapteur à tubes sous vide

En conclusion

Le capteur plan est efficace dans les régions bien ensoleillées.

Pour les pays froid, avec un ensoleillement faible l’hiver, la technologie des tubes sous vide avec des rendements élevés est à conseiller.


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