Les panneaux solaires thermiques

Profiter de la chaleur du Soleil pour permettre un apport d'énergie dans une habitation, c'est pouvoir chauffer de l'eau pour un usage sanitaire (ECS) et/ou pour permettre son emploi dans un réseau de chaleur (Chauffage).
Dans les 2 cas, la surface installée (surface Hors tout) sera celle dont il faudra tenir compte car c'est la surface occupée par le champ solaire.
A surfaces hors tout identiques, il est important de comparer les performances des différents matériels disponibles sur le marché.
A ce titre et suivant les resultats de tests hamonisés des laboratoires européens, nous avons tracé les courbes de rendement de différents capteurs.

Le graphique a été réalisé suivant les données disponibles au CSTB et/ou à l'ESTIF.

Le graphique présenté ci dessus montre 3 plages distinctes:

1- La plage d'usage:
C'est dans cette plage que les capteurs solaires se doivent de fonctionner le plus longtemps possible.
Produire de l'eau chaude jusqu'à 60°C en été, par exemple, ne doit pas présenter de contrainte particulière et le champ solaire doit avoir le meilleur des rendements.


2- La plage extrême de fonctionnement:
Au delà d'un seuil normal de fonctionnement (toujours notre exemple de vouloir avoir 60°C dans notre stock d'ECS en été), nous pouvons toujours souhaiter "remplir" le stock à maxi pour constituter une réserve d'énergie supplémentaire.
Dans ce cas très précis, les performances du champs solaire peuvent se dégrader dans porter préjudice au fonctionnement car nous gérons alors un 'surplus".

3- La plage d'impossibilité de fonctionnement:
Dans cette plage, comme son nom l'indique, il est impossible que le capteur solaire puisse fonctionner. En effet, autoriser le fonctionnement d'un champ solaire avec un DT supérieur à 80°C, cela revient à croire qu'un champ solaire puisse produire avec le fluide contenu dans ses capilaires en état... vapeur.
ce qui est rigoureusement impossible.

Le capteur idéal
Un capteur solaire thermique idéal, dans une installation de production de l'eau chaude sanitaire et/ou d'appoint au chauffage, sera un capteur qui aurait un rendement le plus proche possible de 1 lorsqu'on en a vraiment besoin, un baisse progressive de son rendement au fur et à mesure que son utilité décroit et un rendement nul lorsque l'on souhaite le champ solaire non opérationnel.

Choisir son capteur solaire:
Si le graphique montre bien clairement l'incohérence de fonctionnement des capteurs à tubes sous vide qui produisent quasiment toujours avec le même rendement quelque soit le besoin, les capteurs solaires thermiques plans ont un comportement nettement plus adapté à l'usage conventionnel que l'on est en droit d'attendre.

Les capteurs solaires thermiques plans équipés de vitrage anti-reflet produisent en moyenne 5% de plus que des capteurs non AR.

Ainsi, acheter un capteur solaire thermique plan 400 euros TTC pour 2,5m2 de surface HT et un rendement moyen de 0,6 dans la plage d'usage revient STRICTEMENT au même prix que d'acheter un capteur solaire plan 560 euros TTC pour 2,8m2 et un rendement de 0,75...
Sans compter l'énergie d'appoint non consommée (prise en charge par le delta de 25% de mieux) qui permet, au prix actuel de l'énergie, un gain de 150 euros sur 5 ans pour une installation avec seulement 1 seul capteur (2,5m2)!