Solaire photovoltaique ou solaire thermique.

Rédigé par Franck. Posté dans Solaire led, Ecologie, Economie, Innovation

panneau solaire sur toiture

Article sur Différence entre photovoltaique et thermique

On distingue 2 formes d'énergie solaire pouvant être produites grâce au rayonnement solaire.

  • L'énergie solaire thermique.
  • L'énergie solaire photovoltaique.
En effet, l'énergie solaire peut servir de différentes appelées thermique et photovoltaique. L'énergie solaire photovoltaique que nous traitons sur ce blog est une énergie électrique directement produite par le rayonnement solaire tandis que l'énergie solaire thermique permet de produire au choix de la chaleur directement utilisable pour l'habitation ou indirectement pour produire de l'électricité.

1.) L'énergie solaire thermique.

schéma installation solaire thermique

schéma installation solaire thermique

On peut diviser cette énergie en 2 applications différentes.

  • La production de chaleur pour l'habitation.
  • La production d'électricité.

La production de chaleur pour l'habitation.

La production de chaleur par le biais d'une installation solaire thermique dans le cadre d'une habitation est réalisée grâce à un liquide caloporteur lui même réchauffé par le rayonnement solaire et qui va transmettre cette chaleur à un réservoir d'eau. La chaleur est alors immédiatement disponible et permet de réaliser au choix un plancher chauffant, un chauffe-eau dit solaire et peut servir à la production d'eau chaude.

Sur une installation standard en France, on estime que ce procédé pourrait couvrir environ 50 % des besoins annuels de production d'eau chaude, et d'apporter éventuellement un complément de chauffage en fonction de la superficie des panneaux solaire et de la situation géographique Nord ou Sud de la France.

Il est à noter que ce procédé ayant pour but de produire de la chaleur, il est assez délicat de savoir comment positionner et orienter les panneaux solaires qui en général sont fixes et non amovibles.

En effet, s'il sagit d'une production destinée au chauffage de l'habitation mieux vaudra privilégier une exposition optimisée pour le solaire à l'époque de l'hiver c'est à dire assez bas dans le ciel et donc avec une orientation plein sud et une inclinaison très prononcée de 70° et s'il s'agit d'une production d'eau chaude utilisée toute l'année il faudra alors s'orienter vers une exposition plein sud et sur une inclinaison plus ou moins passe partout d'environ 40~45°.

Comme vous pouvez le constater, ce type d'installation est assez complexe à mettre en application...

La production d'électricité.

La production d'électricité via l'énergie solaire thermique est réservée aux applications industrielles car elle nécessite de concentrer très intensément le rayonnement solaire via des mirroir parabolique afin de produire de la chaleur dont la finalité sera la production de vapeur. La vapeur va ensuite alimenter une turbine qui sera immédiatement utilisée pour la production d'électricité au même titre que la majorité des autres types de production d'électricité.

On distingue principalement 2 types d'utilisation en rayonnement concentré.

  • Le collecteur solaire thermique de forme cylindro-parabolique qui va chauffer un tube transportant un liquide caloporteur en général de l'huile de synthèse.
  • Le miroir dirigé également appelé héliostat qui va alimenter une centrale solaire concentrant tout les faisceaux vers un seul point concentré.

2.) L'énergie solaire photovoltaique.

schéma installation solaire photovoltaique

schéma installation solaire photovoltaique

L'énergie électrique produite par une cellule photovoltaique résulte d'un procédé plus connu sous le nom d'effet photoélectrique, c'est à dire la transformation directe de l'énergie apportée par la lumière en électricité. Ce procédé fut découvert par Antoine Becquerel, grand physicien français, tout comme son fils Alexandre Edmond Becquerel qui présentera cette découverte dès la fin de l'année 1839 !

Le papa découvrait l'apparation d'une tension aux bornes d'un matériaux semi-conducteur exposé à la lumière tandis que le fils découvrait qu'une chaine de semi-conducteurs donnait naissance à un courant électrique spontané quand elle est éclairée.

La première cellule photovoltaique destinée à la production électrique fait son apparition dès 1954 et elle n'à guère évoluée dans son principe depuis puisque le matériaux utilisé reste le silicium.

La LED est en fait le procédé inverse, c'est à dire qu'il s'agit d'un semi-conducteur qui produit de la lumière dès lors qu'il est parcouru par un courant électrique. L'association des 2 technologie est donc amenée à un mariage parfait.

Une cellule photovoltaique produit une tension continue d'environ 0.5 à 0.6 volt, il faut donc mettre en série plusieurs cellules photovoltaiques afin de produire suffisament d'énergie pour faire fonctionner un appareil électrique. En règle générale, les fabricants de panneaux solaires tiennent compte de différents facteurs de perte et produisent des tensions supérieures pour palier à ces pertes. Un panneau solaire destiné à faire fonctionner des produits en 12v sera ainsi conçu pour produire 17v au lieu de 12v.

Les pertes peuvent être d'origine naturelle comme un taux d'ensoleillement moindre, une ombre portant sur le panneau ou engendrées par l'installation même via la chute de tension résultant des câbles électriques et différents éléments de contrôle de l'installation.

Conclusion: thermique ou photovoltaique, vous savez lequel choisir..
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