Tout savoir sur la composition d’un panneau solaire thermique

Un panneau solaire thermique est composé de 5 éléments principaux : 

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Entrons alors directement dans le vif du sujet ! On va voir ensemble les 5 points clés de la composition d’un panneau solaire thermique :

• Les deux faces du panneau
• La couverture
• Le cheminement du fluide caloporteur à travers différents composants
• Les capteurs thermiques
• Et enfin, l’isolation thermique

Alors, prêt à savoir ce qui se cache dans le panneau solaire thermique ?

Avant de parler des différents composants, j’aimerais faire un petit rappel sur la nature du panneau solaire thermique et sa fonction.

Quelle est la fonction d’usage d’un panneau solaire thermique ? 

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Bonne nouvelle, cet équipement permet de produire de l’eau chaude sanitaire par la seule énergie solaire. Il ne faut pas confondre le panneau solaire thermique avec le panneau photovoltaïque qui lui transforme l’énergie solaire en électricité. Pour faire simple, le panneau solaire thermique absorbe les rayons du soleil. La chaleur absorbée est ensuite transmise au sein de l’habitation.

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Comprendre le panneau solaire thermique en 5 éléments clés

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1/ Les faces principales du panneau solaire thermique

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La composition d’un panneau solaire thermique comporte deux faces :

• La partie avant du panneau fait face aux rayons du soleil. Souvent en verre trempé, il s’agit d’une plaque avec une grande capacité absorbante.
• La partie arrière est, quant à elle, construite en aluminium ou en polymère. Elle est donc la plupart du temps opaque. 

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2/ La couverture

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Et si on entrait un peu dans le détail de la composition d’un panneau solaire thermique ?

La couverture, par exemple, joue un grand rôle contre la déperdition de la chaleur. Elle optimise l’absorption des rayons du soleil. Il s’agit d’ailleurs du premier composant en contact direct avec l’extérieur. Elle contribue donc à créer un véritable « effet de serre ».

Son rôle ne s’arrête pas là ! La couverture est une vraie protectrice également. Elle évite au système entier de s’oxyder face aux intempéries et à l’humidité.

Le verre, un véritable allié dans la transmission de la chaleur :

La couverture est construite en verre dans la majeure partie des cas. Et pour cause ! Cette matière a l’avantage d’être résistante sur le long terme. Son facteur élevé de transmission de la chaleur est aussi l’un de ses plus grands atouts.

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Focus: Est-ce que tous les verres possèdent la même performance ?

Deux types de verres sont largement utilisés dans la construction des panneaux thermiques :

• Le verre trempé possède une bonne transmission de la chaleur, mais aussi un très bon rapport qualité/prix.
• Le verre avec traitement anti-reflet est plus cher, mais dévoile une captation quasi-complète de la chaleur.

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3/ Le cheminement du fluide caloporteur

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Le liquide caloporteur… Ce terme peut faire peur, mais se révèle pourtant très simple à comprendre. Ce fluide a pour rôle de transmettre la chaleur des capteurs du panneau solaire jusqu’à votre ballon d’eau chaude. Il fonctionne toujours au sein même d’un circuit fermé.

Le fluide caloporteur circule grâce à un autre composant : la pompe à chaleur, qu’on appelle aussi « circulateur ». Celle-ci est à l’origine du déplacement de ce fluide. Elle permet également de garder la température de l’eau stable et donc d’éviter la surchauffe.

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Le saviez-vous ?

Le liquide caloporteur est en fait un mélange d’antigel et d’eau. L’antigel est largement utilisé ici, car il ne congèle pas aussi facilement que l’eau.

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Sa capacité d’acheminement de la chaleur dans le temps est due à plusieurs caractéristiques : 

• Le fluide caloporteur maintient une température stable pendant la stagnation.
• Il évite la corrosion.
• Sa conductivité thermique est élevée.
• Il dévoile également une faible viscosité pour un déplacement facilité de la chaleur.

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4/ Les différents capteurs thermiques

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Plusieurs méthodes sont utilisées pour capter les fameux rayons du soleil. Je vous donne un aperçu des choix qui s’offrent à vous en ce qui concerne les capteurs solaires et thermiques !

• Les capteurs plans vitrés sont ceux qui sont le plus utilisés chez les particuliers. Le fameux effet de serre ? C’est grâce à eux ! Ce système de vitrage a déjà prouvé toute son efficacité.
• Les capteurs à tubes sous-vide, comme leur nom l’indique, stockent le liquide caloporteur dans des tubes sous-vide. Pas d’air = Moins de pertes de chaleur. Cette méthode de captation reste plutôt efficace même si le panneau passe à l’ombre dans la journée.

Le saviez-vous ?

Ce n’est pas moins de 500 kWh au m2 qui sont absorbés par ce type de capteur sur une année en moyenne !

• Les capteurs auto-vidangeables possèdent, quant à eux, un réservoir secondaire. Il sera utile en cas de surchauffe ou au contraire en cas de gel. Dans ce cas, ils vidangent les panneaux solaires thermiques.
• Le capteur solaire thermique à concentration se définit avant tout sur la réflexion des rayons solaires au sein même du panneau. Cette technique se veut particulièrement performante. De quoi profiter d’une excellente absorption de la chaleur.
• Les capteurs mono-blocs dévoilent un ballon de stockage placé à l’extérieur, au plus près du panneau solaire. L’avantage ? Moins de distance à parcourir pour le fluide caloporteur ! Par contre, les pertes de chaleur peuvent être plus importantes lors de la saison froide avec ce type de capteur.

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Le saviez-vous ?

Au contraire, le panneau solaire thermique à éléments séparés prévoit un ballon de stockage directement à l’intérieur de l’habitation.

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5/ L’isolation thermique

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On l’a dit plus tôt, le verre « piège » la chaleur produite par les rayons du soleil. Mais c’est grâce à l’isolation thermique que cette même chaleur est protégée ! Les composants d’un panneau solaire thermique ne seraient pas complets sans parler de l’isolation. Le plus souvent en laine de verre ou de roche, elle est un élément indispensable au bon fonctionnement général.

On retrouve cette isolation sur le dos du panneau solaire thermique, mais également sur l’ensemble des contours de celui-ci. Avec une faible conductivité thermique, l’isolation minimise grandement les pertes de chaleur.

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FAQ

Quelles sont les deux principales catégories de panneaux solaires thermiques ?

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Je vous aide à y voir plus clair, car cette question est souvent posée ! Les deux catégories qu’on retrouve le plus sur le marché sont : 

• Le capteur solaire avec plans. 
• Le panneau solaire thermique à tubes. 

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Quels sont les éléments annexes qui fonctionnent avec le panneau solaire thermique ?

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Le chauffe-eau ou le ballon de stockage

Comment son nom l’indique, il stocke l’eau au sein même d’un réservoir. Le ballon de stockage agit un peu comme une gare de trains. Il gère les arrivées et les départs de l’eau. Il crée aussi une réserve tampon. Il s’agit d’un véritable lien entre les habitants et le panneau solaire thermique.

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L’échangeur

L’échangeur est la destination finale du fluide caloporteur. Cet équipement s’installe directement dans votre ballon d’eau chaude. Il a pour rôle de transmettre la chaleur du soleil à l’eau sanitaire.

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Conclusion

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Vous savez désormais tout sur la composition d’un panneau solaire thermique ! Comprendre la façon dont fonctionne ce type d’équipement permet de faire un choix plus facilement. Je vous conseille de prendre le temps de vous imprégner de toutes ces informations.

Ce temps est précieux et devient déterminant dans votre volonté ou non de changer de mode de consommation. Et n’oubliez pas, la lumière du soleil fait partie des énergies renouvelables les plus efficaces !