Les capteurs

Le capteur vitré

chauffage, ECS dans les pays froids et tempérés

Fonctionnement

Source : Clipsol

Il se compose de :

• un corps noir qui absorbe le rayonnement solaire
• un fluide caloporteur (principalement de l’eau mélangée à un antigel)
• un isolant thermique
• une couverture transparente qui assure l’effet de serre (vitre)

Ce capteur absorbe le rayonnement solaire et le transforme en chaleur transmise à un fluide caloporteur. La chaleur ainsi captée est ensuite transférée vers un réservoir de stockage. Il se présente sous forme de caissons de différentes dimensions, ou sous forme d’éléments séparés à intégrer directement dans l’architecture des bâtiments. Ses dimensions peuvent varier de quelques mètres carrés (individuel) à plusieurs centaines de mètres carrés (installations collectives). Ce système peut atteindre une efficacité de 90%.

Utilisations :

le capteur plan à liquide produit du chauffage et de l’eau chaude sanitaire (ECS) pour les bâtiments en pays tempérés ou froids. Il est le plus répandu et le mieux adapté pour répondre à ces besoins par le biais de l’énergie solaire.

Le capteur non vitré, dit " capteur moquette "

piscine, douche solaire, ECS dans les pays chauds

Fonctionnement

Ce capteur consiste en un réseau de tubes noirs en matière plastique, accolés les uns aux autres. Pour chauffer l’eau d’une piscine, les capteurs peuvent être insérés dans le circuit de filtration. Ils sont ainsi directement parcourus par l’eau retournant au bassin

Utilisations

Le rendement du capteur moquette est très bon pour produire des températures proches de la température de l’air ambiant. Les quelques degrés supplémentaires apportés à l’eau de la piscine permettent d’en allonger le confort et la durée d’utilisation de plusieurs semaines. Le dimensionnement recommandé est de 1m2 de capteur pour 2m2 à 3 m2 de plan d’eau. Une couverture nocturne du bassin permet par ailleurs de réduire les besoins en chaleur de la piscine. Le capteur moquette ne permet pas la production d’eau chaude sanitaire (ECS), sauf en pays chauds. Pour des chauffer des piscines d’été individuelles ou collectives, ces capteurs représentent des investissements idéal en Rhône Alpes car à moindre coût, ils répondent parfaitement à des besoins spécifiques saisonniers.

Le capteur vitré sous-vide

besoins en fortes températures, chauffage en pays froids, surfaces réduites ou orientation imparfaite

Fonctionnement

Il est le même que celui du capteur plan à liquide vitré, mais le vide créé à l’intérieur des tubes permet de réduire conséquemment les déperditions en chaleur. Ce capteur atteint ainsi des températures plus élevées.

Utilisations

Le choix de ce capteur est intéressant pour répondre à des besoins en chaleur qui ne peuvent être satisfaits par le capteur plan à liquide vitré. Il peut, par exemple, être installé sur des procédés de climatisation par absorption où des températures de plus de 80°c sont nécessaires, ou encore être utilisé pour la distillation. Ce système étant plus onéreux, et ne favorisant pas une parfaite intégration en toiture est la plupart du temps déconseillé pour les projets individuels. Figure 2

Le capteur à air (chauffage, séchage de produits agricoles)

Fonctionnement

Le principe est d’augmenter la température de l’air de 5 à 10°c. Une élévation de 4°c double déjà la capacité de séchage de l’air et divise le temps de séchage par deux. L’air ventilé est réchauffé dans le capteur à air ; entre la couverture du toit et un isolant hydrofuge cloué sous les pannes de la charpente du bâtiment. Le ventilateur met en pression l’air chauffé sous le faux-fond du séchoir ; l’air traverse le produit à sécher et se charge de son humidité avant d’être évacué. Le capteur solaire à air est constitué d’une surface foncée absorbant la chaleur et d’une surface isolante. La couverture peut être achetée teintée ou être teintée par la suite au sulfate de manganèse. Le séchoir solaire à air comporte :

• le capteur, à travers lequel passe l’air à réchauffer,
• la gaine de collecte et de ventilation, contenant le ventilateur,
• l’aire de séchage traversée par l’air réchauffé. Deux grandes catégories de capteurs à air se distinguent :
• les capteurs " simple effet "
• les capteurs " à effet de serre ". L’utilisation de ces-derniers, plus efficaces mais plus coûteux, doit se justifier par la nécessité.

Le système de séchage peut être augmenté d’une énergie d’appoint intégrée au circuit d’air : un échangeur raccordé à une chaudière gaz, bois ou fioul, complète le chauffage. Cet appoint est à réserver à certains cas précis : surface de toiture réduite ou mal orientée, récolte tardive, produit difficile à sécher, augmentation de la production. Le dimensionnement du séchoir solaire dépend de la gamme principale de produits à sécher (de 50 à 250m2).

Les principales utilisations sont le séchoir de produits agricoles et le chauffage d’étables.

Publié le 7 avril 2006.