L'homme utilise l'énergie solaire pour la transformer en d'autres formes d'énergies : énergie alimentaire, cinétique, thermique, électricité ou biomasse. Cette énergie solaire vient de la fusion qui se produit au centre du soleil. Elle se propage dans le système solaire sous forme d'un rayonnement électromagnétique de photons.
L'énergie solaire est divisée en 3 types : le solaire photovoltaïque, le solaire thermique et le solaire passif. Le photovoltaïque correspond à l'énergie électrique fournie par le rayonnement solaire. Si ce rayonnement est transformé en chaleur, c'est de l'énergie solaire thermique. L'énergie solaire passive est entièrement renouvelable : elle permet le chauffage et l'éclairage naturel grâce au Soleil, sans aucune transformation, grâce à des composants de construction de bâtiments appropriés.
L'énergie solaire est divisée en 3 types : le solaire photovoltaïque, le solaire thermique et le solaire passif. Le photovoltaïque correspond à l'énergie électrique fournie par le rayonnement solaire. Si ce rayonnement est transformé en chaleur, c'est de l'énergie solaire thermique. L'énergie solaire passive est entièrement renouvelable : elle permet le chauffage et l'éclairage naturel grâce au Soleil, sans aucune transformation, grâce à des composants de construction de bâtiments appropriés.
Quelques notions
-Un fluide caloporteur est un fluide chargé de transporter la chaleur entre deux ou plusieurs sources de températures.
-La thermocirculation de l’air est un mode de distribution de la chaleur dû à l’échauffement de l’air par l'ensoleillement. -un cumulus est un chauffe-eau (ballon d'eau chaude)
-Un mur Trombe est un bloc de matière à forte inertie (béton, pierre...) qui accumule le rayonnement solaire du jour et le restitue pendant la nuit. Devant ce mur est placé une vitre pour créer un effet de serre et chauffer l'air.
-Le Watt Crête est l'unité de mesure de la puissance maximale d'un dispositif. Par exemple, pour une installation photovoltaïque, c'est la puissance électrique maximale pouvant être fournie dans des conditions standard, comme un ensoleillement de 1000W/m² ou une température des panneaux de 25°C.
-Le Watt Crête est l'unité de mesure de la puissance maximale d'un dispositif. Par exemple, pour une installation photovoltaïque, c'est la puissance électrique maximale pouvant être fournie dans des conditions standard, comme un ensoleillement de 1000W/m² ou une température des panneaux de 25°C.
Le Solaire Passif
L’énergie solaire passive est une énergie abondante et non polluante qui suppose la conception de bâtiments et la mise en place des composants de construction appropriés afin d’utiliser l'énergie solaire pour l’éclairage naturel, le chauffage des locaux et/ou la climatisation des locaux. En plus de
réduire la consommation d'énergie, un avantage primordial que procure l’énergie solaire passive est le confort ressenti par les occupants. Le chauffage solaire passif fonctionne selon cette manière : l'énergie lumineuse du Soleil qui pénètre à l'intérieur des pièces par les fenêtres est absorbée par les murs, les planchers et les meubles, puis libérée sous forme de chaleur. Des baies vitrées ainsi que la thermocirculation permettent de faire diminuer la consommation en d'autres énergies.
Il permet de chauffer de l'eau par circulation de liquide, de fluide caloporteur dans des tubes chauffant le ballon d'eau (il y a deux types de circulations : la forcée avec une pompe ou la spontanée grâce à la remontée naturelle de liquide chauffé)
Certains bâtiments n'étant occupés que de jour (comme les écoles) peuvent faire de très fortes économies (jusqu'à 100% dans certaines écoles espagnoles). Le solaire passif ne s'applique donc pas seulement aux habitations individuelles mais également aux bâtiments collectifs comme les hôpitaux, les casernes...)
L'énergie solaire thermique
D’abord développée pour alimenter les satellites, l’énergie solaire est aujourd’hui exploitée sur terre.
Les rayons du soleil, piégés par des capteurs thermiques vitrés, transmettent leur énergie (énergie solaire) à des absorbeurs métalliques - lesquels réchauffent un réseau de tuyaux de cuivre où circule un fluide caloporteur. Cet échangeur chauffe à son tour l’eau stockée dans un cumulus. Un chauffe-eau solaire produit de l’eau chaude sanitaire ou du chauffage généralement diffusé par un "plancher solaire direct".
Tous les dispositifs qui agissent comme capteurs solaires thermiques sont de plus en plus intégrés dans les projets d’architecture bioclimatique (maisons solaires, serres, murs capteurs, murs Trombe…).
Chauffe-eau solaire Mur Trombe
Le solaire photovoltaïque
L’énergie solaire photovoltaïque provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité au sein de matériaux semi-conducteurs comme le silicium ou recouverts d’une mince couche métallique. Ces matériaux photosensibles ont la propriété de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure. C’est l’effet photovoltaïque. Il est aujourd'hui beaucoup utilisé dans les bâtiments particuliers, pour fournir l'énergie nécessaire aux installions ménagères électriques.
L’énergie est apportée par les photons, (composants de la lumière) qui heurtent les électrons et les libèrent, créant un courant électrique. Ce courant continu de micropuissance, calculé en watt crête, peut être transformé en courant alternatif grâce à un onduleur (dispositif permettant de délivrer des tensions et des courants alternatifs à partir d'une source d'énergie continue).
Le solaire photovoltaïque est également utilisé dans l'industrie spatiale, pour les satellites notamment.
