BTS TC Lycée ARAGO - Perpignan
Le Solaire Thermique
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Les perspectives du marché du Solaire thermique
Augmentation des prix de l’énergie
Conclusions du grenelle de l’environnement
En 2020 tous les bâtiments neufs seront à « énergie positive »
Banalisation duThermique Solaire
Introduction
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Arrivée d’eau froide
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Qu’est ce que le Solaire thermique en France ?
C E S I S S C
Introduction
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A l'extérieur de l'atmosphère terrestre, une surface de 1m²perpendiculaire au rayonnement reçoit 1 350 W. C'est la constante solaire
Le soleil
Énergie reçue sur terre
chaque année :
8 000 à 10 000 fois la
consommation énergétique
de l’homme.
Espérance de vie : environ
5 milliards d’années.
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DirectDirect
Diffus
Diffus
Réfléchi
Sol
Absorbé
Le rayonnement solaire
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Données disponibles
Carte des durées d'insolation
Moyenne journalière en kWh/m²
Carte d‘irradiation
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6 9 12 15 18 heures
Variation de l’irradiation en fonction de la météo
direct
diffus
1000
750
500
250
0
1000
750
500
250
0
1000
750
500
250
0
W/m²
W/m²
W/m²
6 9 12 15 18heures
6 9 12 15 18heures
8250 Wh/m²/j
1750 Wh/m²/j
2400 Wh/m²/j
Données disponibles
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Orientation et inclinaison des capteurs
Orientation et localisation du bâtiment
Critères esthétiques
Type de système CESI ou SSC
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8.1. Le capteur vitréLes capteurs traditionnels
Il se compose de :un corps noir qui absorbe le
rayonnement solaire un fluide caloporteur (principalement
de l’eau mélangée à un antigel)un isolant thermiqueune couverture transparente qui
assure l’effet de serre (vitre)
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Le capteur vitréLes capteurs traditionnels
Chaleur emportée par le fluide réchauffé 60 %
100 %
Pertes thermiques 3 %
8 %
29 %
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Le capteur vitréLes capteurs traditionnels
Intégré en toiture
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Le capteur vitréLes capteurs traditionnels
Surimposition de toiture
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Le capteur vitréLes capteurs traditionnels
Pose sur châssis
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Le capteur vitréLes capteurs traditionnels
En auvent
En façade
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Le capteur à tube sous videLes capteurs traditionnels
Le vide créé à l’intérieur des tubes permet de réduire les déperditions en chaleur. Ce capteur atteint ainsi des températures plus élevées.
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Le capteur moquetteLes capteurs traditionnels
Ce capteur consiste en un réseau de tubes noirs en matière plastique, accolés les uns aux autres. Pour chauffer l’eau d’une piscine, les capteurs peuvent être insérés dans le circuit de filtration. Ils sont ainsi directement parcourus par l’eau retournant au bassin
Eau réchauffée
Réseau de tubes noirs
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LORENTE Lycée ARAGO - Perpignan
Le chauffe-eau solaire individuel (CESI)Le chauffe-eau solaire monobloc
Le moins cher Installation très simple
Pertes thermiques peuvent être importantes
Intégration architecturale est plus difficile
9. Le chauffe-eau solaire individuel (CESI)9.2. Le chauffe-eau solaire à éléments séparésType de chauffe-eau solaire "à circulation forcée"
Plus cher que le système précédent
Le ballon peut être installé dans une cave ou éloigné des capteurs.
Il faut : Une pompeUn système de régulation
électronique
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Le chauffe-eau solaire individuel (CESI)Le chauffe-eau solaire à éléments séparés
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Systèmes solaires combinés
Plancher solaire direct (PSD)
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L'énergie solaire est injectée directement dans l'émetteur
L'inertie thermique de la dalle du plancher chauffant permet d'accumuler à basse température la chaleur du soleil
Grâce à ce stockage de l'énergie à très basse température, le capteur fonctionne lui aussi à basse température et donc avec un rendement excellent.
Systèmes solaires combinés
Système solaire combiné
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L'énergie est collectée par les capteurs, stockée dans le ballon puis restituée selon les besoins vers le circuit de chauffage ou de production d'eau chaude
L'évaluation des besoins d'été et d'hiver est indispensable afin de dimensionner correctement l'installation
En règle générale, les installations sont calculées pour couvrir 25 à 70 % des besoins annuels de chauffage et eau chaude sanitaire.
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