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es capteurs solaires thermiques convertissent directement l'énergie solaire en chaleur. Ils peuvent se présenter sous deux formes, soit du type "caisson" soit du type "intégrés" toiture.La chaleur est récupérée grâce à un fluide thermique (air ou
fluide antigel spécifique tenant à -25°C : monopropylène-glycol agréé par le
Ministère de la Santé) qui s'échauffe en circulant dans un absorbeur placé sous un
vitrage. Celui-ci laisse pénétrer la lumière solaire et bloque le rayonnement
infrarouge réémis par l'absorbeur chaud : c'est l'effet de serre. Le capteur solaire est
d'autant plus performant que le revêtement de l'absorbeur a un coefficient d'absorption
élevé et un coefficient d'émission faible. Les matériaux qui présentent ces
caractéristiques sont dits "sélectifs". Il y a quelques années les fabricants
de capteurs thermiques recouvraient les capteurs d'un film de nickel micro-poreux,
matériau qui est également utilisé pour les avions furtifs (les infrarouges restent
emprisonnés, émissivité = 0,1). Aujourd'hui, pour des raisons de coût, le choix s'est
porté sur du chrome noir déposé électrochimiquement sur une plaque de cuivre.
Le rendement de la conversion de l'énergie solaire en chaleur dépend
non seulement des caractéristiques techniques du capteur, mais aussi des conditions de
fonctionnement : température moyenne, ensoleillement et température extérieure. Plus
l'écart entre la température moyenne de l'absorbeur (et par conséquent du fluide) et
l'air ambiant est élevé, plus les pertes thermiques du capteur sont importantes, et plus
ses performances baissent. Les pertes arrières sont bloquées par une forte isolation. Il
faut bien comprendre qu'un capteur solaire n'est pas du tout comparable à une chaudière
qui délivre une puissance donnée à une température constante (haute température de 40
à 80°C). Au contraire, ses performances sont fonction de l'utilisation, et la
température de fonctionnement résulte d'un équilibre entre l'ensoleillement disponible
et la puissance appelée par les circuits utilisateurs.
Il résulte des considérations précédentes qu'un capteur solaire délivrera une
quantité d'énergie d'autant plus grande qu'il travaillera à basse température. Le
plancher solaire direct est issu directement de l'application de ces principes : le choix
d'un plancher chauffant basse température comme émetteur de chaleur et la suppression de
tout échangeur intermédiaire permettent au capteur de fonctionner à bas niveau de
température, et donc avec un bon rendement.
Ajena.