Chauffage

Les Types de Chauffage avec l’énergie solaire

Chauffage à l’énergie solaire

 

chauffage
chauffage air

Les gens utilisent l’énergie solaire thermique à diverses fins, y compris le chauffage de l’eau, de l’air et de l’intérieur des bâtiments, ainsi que la production d’électricité. Il existe deux catégories principales de systèmes de chauffage solaire : passif et actif.

Le chauffage solaire passif des locaux se produit lorsque le soleil réchauffe l’intérieur d’un bâtiment par ses fenêtres. Les conceptions optimales de bâtiments de chauffage solaire passif (dans l’hémisphère nord) ont généralement des fenêtres orientées au sud qui permettent au soleil d’hiver de briller sur les murs ou les sols absorbant la chaleur solaire.

L’énergie solaire est absorbée par les matériaux de construction, qui chauffent ensuite l’intérieur de la structure par rayonnement naturel et convection. Pendant l’été, les surplombs ou les stores empêchent le soleil de pénétrer dans les fenêtres pour garder le bâtiment au frais.

Les systèmes de chauffage solaire actif comprennent les capteurs pour chauffer un fluide (air ou liquide) et les ventilateurs ou les pompes pour déplacer le fluide à travers les capteurs, où il est chauffé, à l’intérieur d’un bâtiment ou à un système de stockage de chaleur, où la chaleur est libérée, et de retour au collecteur, où il est réchauffé.

Les systèmes de chauffage solaire actif de l’eau consistent généralement en un réservoir de stockage pour l’eau chauffée à l’énergie solaire.

Il existe des capteurs solaires non concentratifs ou à concentration.

 

capteurs solaires
capteurs

La surface du capteur (zone qui intercepte le rayonnement solaire) et la zone absorbante (zone qui absorbe l’énergie solaire / le rayonnement) sont identiques. Les capteurs des systèmes d’énergie solaire pour chauffer l’eau ou l’air sont généralement non concentrés.

Lorsque des températures inférieures à 200 ° F sont suffisantes pour le chauffage de l’eau et des locaux dans les bâtiments, les capteurs plats sont le type le plus couramment utilisé de capteurs non concentrateurs.

Les capteurs solaires plats typiques se composent de trois composants principaux:

 

Une plaque métallique plate qui intercepte l’énergie solaire et l’absorbe
Un couvercle transparent qui permet à l’énergie solaire de passer et réduit les pertes de chaleur de l’absorbeur.
Une couche d’isolant placée sur le dos de l’absorbeur pour réduire les pertes de chaleur.
L’absorbeur des capteurs solaires de chauffage de l’eau est connecté à des tubes métalliques.

Le pompage d’un fluide caloporteur à travers les tubes absorbeurs élimine la chaleur de l’absorbeur et la transfère à l’eau dans un réservoir de stockage. Les systèmes solaires pour chauffer l’eau de piscine dans les climats chauds n’ont généralement pas de couvercles absorbeurs ou d’isolation, et l’eau de piscine circule entre la piscine et les capteurs.

Les ventilateurs solaires, les systèmes de chauffage solaire de l’air déplacent l’air à travers des capteurs plats et dans les bâtiments.

Des collectionneurs qui concentrent

 

solaires
énergie solaire

La zone interceptant le rayonnement solaire est généralement des centaines de fois plus grande que la surface de l’absorbeur. Le capteur concentre ou concentre l’énergie solaire sur l’absorbeur.

En règle générale, le collecteur se déplace tout au long de la journée pour maintenir un niveau élevé de concentration sur l’absorbeur. Les systèmes de capteurs solaires à concentration sont utilisés par les centrales solaires thermiques car ils peuvent générer la chaleur à haute température nécessaire pour produire de l’électricité.

 

Les ressources en énergie solaire varient géographiquement.

L’heure et le lieu de la journée influencent la disponibilité et l’intensité du rayonnement solaire à la surface de la Terre. Par temps clair et sans nuages, l’intensité du rayonnement solaire à n’importe quel endroit est généralement maximale lorsque le soleil est à sa position apparente la plus élevée dans le ciel, à midi solaire.

La latitude, le climat et les conditions météorologiques sont des déterminants importants de l’insolation, c’est-à-dire la quantité de rayonnement solaire reçue sur une surface donnée sur une période donnée.

En général, les endroits situés à des latitudes plus basses et dans des climats arides reçoivent plus d’insolation que d’autres endroits. Les nuages, la poussière, les cendres volcaniques et la pollution de l’atmosphère ont un impact sur l’insolation de surface.

À différents moments de la journée et des mois de l’année, les bâtiments, les arbres et les montagnes peuvent projeter des ombres sur un lieu. Avec l’éloignement croissant de l’équateur terrestre, les variations saisonnières (mensuelles) des ressources solaires augmentent.

Le type de capteur solaire détermine également le rayonnement solaire et l’insolation reçus par le capteur solaire. Les systèmes de capteurs solaires à concentration, tels que ceux utilisés dans les centrales solaires thermiques, nécessitent un rayonnement solaire direct, qui est généralement plus abondant dans les régions arides avec peu de jours nuageux.

Les capteurs solaires thermiques et photovoltaïques (PV) plats peuvent utiliser un rayonnement solaire diffus (dispersé) et direct (non diffusé).

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