Composition d’un panneau solaire thermique : tout comprendre

À quoi sert un panneau solaire thermique ?

Aussi appelé capteur thermique, le panneau solaire thermique fait partie des équipements d’énergie solaire. Il s’agit d’un dispositif plat qui s’installe généralement sur le toit afin de capter le maximum d’énergie solaire.

Un bon angle d’inclinaison et une bonne orientation sont nécessaires pour optimiser l’efficacité du panneau. Ces points sont importants même si la surface d’un capteur solaire thermique est comprise entre 1,6 et 2,3 m2. Cependant, certains modèles peuvent avoir des dimensions allant jusqu’à 5 m2.

Un panneau solaire thermique peut servir à :

• Produire de l’eau chaude sanitaire lorsqu’il alimente un chauffe-eau solaire,
• Alimenter en eau chaude les appareils ménagers (lave-linge, lave-vaisselle),
• Assurer le chauffage solaire en alimentant les radiateurs à eau ou le plancher chauffant,
• Ou remplir une double fonction dans le cas d’un système solaire combiné (SSC) : eau chaude sanitaire et chauffage.

Bon à savoir :

Exploitant une ressource gratuite et durable, les panneaux thermiques vous permettent de faire d’importantes économies énergétiques tout en réduisant votre empreinte carbone. En effet, ils couvrent une bonne partie de vos besoins en eau chaude sanitaire et de chauffage.

Comment fonctionne un panneau solaire thermique ?

Les panneaux solaires thermiques captent les calories du rayonnement solaire pour produire de la chaleur.

• La chaleur est captée à travers la surface du panneau thermique à l’aide d’un absorbeur,
• La chaleur captée par l’absorbeur est transférée à l’échangeur, aussi appelé collecteur,
• L’échangeur transfère à son tour la chaleur au liquide caloporteur,
• Une fois chauffé, ce liquide est dirigé vers un dispositif de distribution de chaleur, tel qu’un plancher chauffant ou un radiateur à eau, ou bien transférer sa chaleur à l’eau d’un ballon de stockage,
• Après avoir transféré ses calories aux dispositifs de distribution de chaleur, le liquide caloporteur rejoint son point de départ pour un nouveau cycle.

Différence entre panneau thermique et panneau photovoltaïque

Les panneaux solaires thermiques et photovoltaïques sont des équipements exploitant l’énergie du soleil pour répondre aux besoins énergétiques d’un logement. Ils permettent de réduire la dépendance aux ressources fossiles et de consommer une énergie verte. Cependant, ils ont des fonctions différentes.

Le panneau solaire thermique capte la chaleur du rayonnement solaire pour produire de l’eau chaude sanitaire et chauffer une habitation. Le panneau solaire photovoltaïque, quant à lui, transforme la lumière visible en électricité, grâce à l’effet photovoltaïque.

À noter :

Si le toit de votre maison le permet, vous pouvez installer des panneaux solaires thermiques et photovoltaïques pour profiter au mieux des avantages de l’énergie solaire. Ainsi, vous faites un maximum d’économies énergétiques et vous optez pour un mode de consommation hautement écologique.

Quelle est la composition d’un panneau solaire thermique ?

Il existe trois types de panneaux solaires thermiques : les capteurs plans vitrés, les capteurs plans non-vitrés, et les capteurs à tubes sous vide. Leur composition varie d’un type de capteur à l’autre.

Quels sont les composants d’un panneau solaire thermique de type plan vitré ?

Un capteur solaire plan vitré est constitué de plusieurs éléments assurant sa rigidité, la bonne captation des calories et le transfert de chaleur.

On distingue :

• Le cadre métallique : le châssis a pour rôle de rigidifier la structure,
• La plaque de verre : la plaque de protection en verre trempé recouvre la face avant du panneau et protège les éléments intérieurs du capteur, tout en créant un effet de serre qui améliore la production de chaleur,
• Le joint d’étanchéité : il a pour rôle d’empêcher toute infiltration d’eau et de poussières à l’intérieur du capteur,
• L’absorbeur : il s’agit d’une plaque métallique de couleur noire doté d’une forte conductivité thermique qui sert à capter la chaleur de manière efficace et récolte la chaleur du rayonnement solaire afin de la transférer au liquide caloporteur circulant à l’intérieur de l’échangeur,
• L’échangeur thermique : c’est un réseau de tubes en cuivre à l’intérieur desquels circule un liquide caloporteur (transporteur de calories ou chaleur),
• Le fluide caloporteur : ce fluide « transporte » la chaleur emmagasinée au niveau de l’échangeur vers les points de distribution de chaleur (ballon d’eau chaude, plancher chauffant, radiateurs),
• Le coffre métallique : le coffre métallique soutient l’ensemble des composants du panneau thermique et assure la rigidité du capteur avec le cadre.

À noter :

Il existe aussi des capteurs plans non-vitrés. Comme leur nom l’indique, leur différence réside dans le fait qu’ils ne comportent pas une plaque de protection en verre. Les différents composants sont directement exposés à l’air libre et au soleil. Ce type de panneau solaire thermique est moins performant à cause d’une déperdition de chaleur plus importante.

Comment est composé un capteur solaire thermique à tubes sous vide ?

Ce type de panneau solaire thermique se distingue du capteur plan vitré par le fait qu’il comporte des tubes en verre sous vide. Ceux-ci sont bien visibles et permettent de reconnaître facilement ce type de capteur.

Le panneau solaire thermique tubulaire peut être ou non recouvert par une vitre de protection. De plus, le liquide caloporteur circule dans les tubes sous vide, en lieu et place des tubes métalliques de l’échangeur thermique présent sur un capteur plan vitré.

Quelle est la composition des autres types de capteurs thermiques ?

Les capteurs de type plan vitré et les capteurs à tubes sous vide sont les panneaux thermiques les plus populaires. Cependant, d’autres types de capteurs existent, tels que les capteurs à concentration et les capteurs à air.

Dans un capteur à concentration, un dispositif permettant de réfléchir les rayons du soleil est placé autour de l’absorbeur et de l’échangeur thermique. Le réflecteur sert à maximiser la chaleur transférée au liquide caloporteur.

Enfin, il existe aussi ce qu’on appelle le capteur à air. En lieu et place du liquide caloporteur, de l’air circule dans les tubes en métal. L’objectif est donc de produire de l’air chaud. Celui-ci est directement acheminé vers l’intérieur du logement pour chauffer les pièces.

Les panneaux solaires thermiques sont-ils recyclables ?

Plusieurs composants du panneau solaire thermique peuvent être recyclés.

• L’aluminium utilisé pour le cadre est recyclable à l’infini,
• C’est aussi le cas du verre utilisé pour la plaque de protection et les tubes sous vide,
• Les composants en polymère peuvent également être recyclés.