Le solaire thermique


Histoire du solaire

L’utilisation de la chaleur solaire est traditionnellement utilisée pour le refroidissement des approvisionnements alimentaires et de contrôler la température des pièces à vivre. Ceci est fait en utilisant une architecture orientée vers la demande. Dans les climats froids, les fenêtres et les portes sont préférés sur le côté sous le vent de la maison et vers le soleil de midi orientée. Les matériaux utilisés sont bien isolés contre le froid. Dans les climats chauds, vous avez besoin d’une protection contre les rayons directs du soleil. L’architecture islamique traditionnelle est aussi de travailler avec les thermiques.

Avec l’aide de tours à vent, des dômes et des conduits d’air dans les murs extérieurs des maisons, l’humidité peut être abaissé dans le bâtiment. La différence de pression d’air entre le sol et sous-sol provoque la circulation de l’air dans les conduits et conduit à une climatisation naturelle. Des solutions similaires peuvent être vus dans la nature dans les termitières.

Le premier brevet mondial pour un système solaire en 1891 a été décerné au métal fabricant de Clarence M. Kemp, de Baltimore. C’était un simple collecteur thermique pour l’eau chaude.

L’énergie solaire thermique

L’énergie thermique du rayonnement solaire est utilisée dans le chauffage solaire.Ici, l’architecture choisie d’un bâtiment dans lequel l’énergie solaire passive et active est considérée comme un facteur crucial.

Dans l’utilisation passive du soleil réchauffe directement sans équipement technique, comme un bâtiment au moyen spécifiquement visés par ce qu’on appelle des fenêtres transparentes ou de l’isolation, quand les rayons du soleil peuvent pénétrer la couche extérieure de l’isolation et chauffe donc le mur derrière elle.

L’utilisation active de parler, si bien conçue pour recueillir des surfaces solaires absorbeur de chaleur et il est transporté par un moyen comme un magasin de la chaleur. Dans le budget de la chaleur du soleil est principalement pour chauffer l’eau et l’utilisation de l’air. En outre, l’industrie est encore rencontrées dans la conversion d’énergie chimique, énergie électrique et l’énergie mécanique. De plus en plus, les refroidisseurs à absorption solaire sont utilisés pour la construction de la climatisation.

Une étude de l’AIE en 2005 a identifié un apport énergétique global de l’énergie solaire thermique de 70 gigawatts. Une application typique est le collecteur solaire. les applications solaires thermiques sont plus efficaces, plus est absorbée par le soleil et  la chaleur par rayonnement, conduction, ou transfert de chaleur est perdue. Afin d’atteindre le meilleur rendement possible, l’absorption de capteurs solaires ont un revêtement sélectif. Cela a une absorption particulièrement élevée (coefficient d’absorption) pour la gamme spectrale de la lumière du soleil, où la plupart de l’énergie est rayonnée, tandis que l’émission du rayonnement thermique infrarouge par un faible taux d’émissions est minimisé. Simple peinture noire absorbe le rayonnement d’un autre côté, aussi bon qu’il émet un rayonnement thermique.

L’utilisation passive du solaire thermique

Les fondements de l’utilisation passive modernes d’énergie solaire thermique sont bien connus depuis l’antiquité. Elles sont basées essentiellement sur ​​l’orientation de la maison et l’architecture du soleil, et l’utilisation judicieuse de retenue de la chaleur et de matériaux isolants.

Pour le chauffage d’une maison, par exemple, un jardin d’hiver, fenêtre au sud servent spécialement volumineux ou un mur face à la chaleur s’accumulent solaire. En conjonction avec une bonne isolation thermique, le besoin de la chaleur de chauffage supplémentaire est grandement réduite. Une utilisation sophistiquée de l’énergie solaire passive permet aussi en Europe centrale, la construction de maisons passives entièrement se passer de système de chauffage « actif ».

Depuis, les immeubles de bureaux modernes ont souvent un vitrage du mur extérieur et le principal problème rencontré, est le surplus de chaleur solaire. Cela peut aider à des lunettes spéciales qui bloquent dont le rayonnement thermique du soleil haute-midi, mais transparent pour l’une en hiver ou dans le soleil du soir est bas sur l’horizon, debout. Il est souvent aussi un atrium avec une fontaine au milieu du bâtiment de bas en haut sur ​​le toit d’y arriver, pour obtenir un refroidissement activité thermale naturelle (voir aussi patio).

Note: Il n’est effectivement pas correct de parler de l’utilisation du chauffage solaire passif. Correctement, il est l’utilisation passive de l’énergie solaire et, avec l’énergie solaire thermique (à l’aide du capteur), solaire photovoltaïque et utilisation de produits chimiques dans le préambule de l’utilisation de l’énergie solaire.

L’utilisation active du solaire thermique

L’utilisation directe de l’énergie solaire se produit dans les systèmes solaires thermiques panneaux solaires. Collectionneurs commerciaux atteindre des rendements entre 60 et 70 pour cent (certains fabricants indiquent des valeurs plus élevées pour certains modèles). Autrement dit, ils peuvent convertir jusqu’à 60 à 70 pour cent de l’incident sur ​​l’énergie collecteur solaire en chaleur utilisable. Dans ces panneaux est généralement un mélange eau-propylène glycol (rapport 60/40) a été utilisé comme fluide caloporteur. Par l’addition de 40 pour cent d’antigel glycol, le propylène à -23 ° C et en dessous de zéro, sans augmenter le volume (pas de dégâts dus au gel) est atteint, et une température d’ébullition, la pression peut varier en fonction de 150 ° C ou plus. À des températures plus élevées, de nombreux collectionneurs sont dans une impasse et ne fournissent pas d’énergie.

En mettant en commun l’énergie solaire avec des miroirs, comme c’est le cas dans la plupart des centrales solaires thermiques, peut être réalisée à des températures point focal jusqu’à 1300 ° C, qui sont industriellement très utilisable. Les niveaux d’énergie sont élevées, avec une centrale vapeur ou un moteur Stirling en énergie mécanique puis convertie en un générateur d’énergie en énergie électrique. Parfois, l’énergie solaire produite est une source d’énergie supplémentaire dans une centrale conventionnelle. En raison du niveau élevé nécessaire de composante rayonnement direct pour cette application régions plus au sud est raisonnable.

En plus du produit final, il ya la possibilité de l’énergie électrique, l’énergie thermique transformée en énergie chimique. Une clé pour l’économie de l’hydrogène solaire est le résultat des recherches récentes sur le DLR dissociation thermique réussie de la vapeur d’eau en hydrogène (voir aussi la production d’hydrogène). Avec l’aide d’un catalyseur peut être abaissé pour cette température de fonctionnement requise de plusieurs milliers de degrés Celsius à ° C en dessous de 1400.

En Autriche, les panneaux solaires thermiques sont déjà largement répandues. Combinant des panneaux solaires, et le remplacement Bioheizwerk conventionnel ou source d’énergie de pointe. Depuis le solaire thermique au printemps et en automne seulement un peu d’énergie en hiver et fournit presque pas d’énergie, vous pouvez passer à ce moment une installation de chauffage à copeaux de bois ou d’un culot et utilise les installations existantes tout au long de l’année. Le stockage de chaleur est le point central de collecte, où l’énergie requise pour la plupart des consommateurs – est une combinaison de sources d’énergie existantes – comme un hôpital ou une grande communauté résidentielle.