L’énergie solaire
Principes et fonctionnement
L’énergie solaire, puissante, est présente partout. Une heure d’ensoleillement sur l’ensemble du globe terrestre suffirait à satisfaire les besoins énergétiques de l’humanité pour la totalité d’une année. Mais l’énergie reçue varie énormément en fonction de la latitude et de la nébulosité.
En France, la puissance du rayonnement moyen perçu par une surface horizontale varie de 1100kWh/m2/an au nord à 1700kWh/m2/an au sud. En région parisienne, il faut compter environ 1220kWh/m2/an, ce qui correspond à l’équivalent énergétique de 122 litres de fioul ou 122 m3 de gaz. Vous pouvez, grâce aux capteurs solaires, transformer 65% de cette énergie en chaleur.
Une installation correctement dimensionnée et équipée de composants adaptés, permet d’économiser de 60 à 70% des besoins énergétiques annuels pour la production d’eau chaude sanitaire (ECS) pour un pavillon individuel. Bien entendu, un appoint est nécessaire pour compléter la production de chaleur tout au long de l’année.
Mais, le modèle de capteur, son orientation et son inclinaison sont des données essentielles, qui vont déterminer l’efficacité de votre installation.
Sous nos latitudes, en raison de la position du soleil durant la journée, les capteurs sont orientés vers le sud pour optimiser la récupération d’énergie. Des écarts de 30° par rapport au sud n’ont que peu d’influence sur l’efficacité : sur l’année, la différence n’est que de 2%.
L’inclinaison, par contre est capitale pour maximiser la récupération de chaleur. Bien que nous soyons souvent contraints par la configuration du bâtiment (l’inclinaison du toit est figée), il faut essayer d’optimiser l’angle avec l’optimum d’irradiation. L’angle du rayonnement est fonction de l’heure, de la saison ; les angles compris entre 30 et 45° sont les plus usités.
Le taux de couverture solaire nous permet d’évaluer les besoins d’ECS couverts par l’installation solaire. La surface de l’absorbeur est dimensionnée afin d’éviter les crêtes de chaleur estivale.
Comme le document ci-contre du fabricant Viessmann en atteste, des besoins de 300 litres d’eau chaude peuvent être couverts pour moitié, pour un ménage de quatre personnes et une installation de 2 panneaux solaires (surface de 5m2) positionnés sur une toiture orientée au sud et inclinée à 45°.
En fonction de votre situation géographique et de l’orientation possible des capteurs, la pertinence d’une installation solaire doit faire l’objet de vérifications : c’est un travail de spécialistes.
Il est possible d’optimiser encore plus votre installation en utilisant l’eau chaude produite pour alimenter votre lave-linge, votre lave-vaisselle : cela sera d’autant de calories gratuites récupérées, qui n’alourdiront plus votre facture EDF.
C’est ainsi que les besoins d’un foyer peuvent être couverts de façon importante. Comme le graphique ci-contre l’illustre, selon la saison, c’est près de 62%, en moyenne, des besoins qui peuvent être couverts par les apports solaires.