Panneaux photovoltaïques et solaires

Capteur solaire : rôle, types, fonctionnement, performance

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ENGIE My Power Capteur Solaire

Les capteurs solaires permettent de produire de l’énergie grâce au soleil. Nous vous proposons de découvrir comment ils fonctionnent, les différents types de capteurs qui existent et comment maximiser leurs performances.

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Quel est le rôle du capteur solaire ?

Un capteur solaire est un dispositif qui recueille l’énergie solaire et la transforme en en électricité (capteurs photovoltaïques) ou en chaleur (capteurs thermiques). De manière courante, les capteurs solaires sont appelés panneaux solaires.

 

Le fonctionnement

Quel est le principe de fonctionnement d’un capteur photovoltaïque ?

Un capteur photovoltaïque est généralement composé de cellules en silicium, capables de capter les rayons du soleil (les photons). La lumière fait circuler les électrons du silicium. En se déplaçant, ils produisent un courant électrique continu. Grâce à un appareil qu’on appelle onduleur, celui-ci se transforme en courant alternatif. Il permet alors de faire fonctionner vos équipements électriques.

Comment fonctionne un capteur thermique ?

Le capteur thermique a un fonctionnement bien différent.

Celui-ci capte les rayons du soleil avec le matériau à forte inertie qui le compose. La chaleur est ensuite transmise à un liquide caloporteur se trouvant en dessous du panneau. Ce dernier peut ensuite transporter la chaleur vers un ballon de stockage ou un circuit de chauffage central.

Il est par la suite possible de relier le ballon d’eau chaude à un chauffe-eau solaire individuel, ou CESI, afin d’alimenter votre logement en eau chaude sanitaire. Le système solaire combiné, ou SSC, produit quant à lui à la fois du chauffage et de l’eau chaude.

 

Les différents types de capteurs thermiques

Il existe différents types de capteurs solaires thermiques. Voici les plus courants.

Les capteurs plans vitrés

Ce sont les plus couramment utilisés. Une plaque en métal noir leur permet d’absorber les rayons du soleil. Celle-ci est directement en contact avec le fluide caloporteur. La chaleur est conservée à l’intérieur des tubes grâce à un matériau isolant.

Les capteurs à tubes vitrés sous vide

Il s’agit de tubes en verre placés les uns à côté des autres. Les rayons du soleil sont absorbés avec une plaque noire. On parle de tubes vitrés « sous vide », car l’air résiduel est ensuite retiré des tubes, afin de créer une meilleure isolation et de limiter les pertes de chaleur. Ils sont plus performants, puisqu’ils permettent d’obtenir une température plus élevée, plus rapidement. Ils sont généralement utilisés dans l’industrie, mais il est tout à fait possible de les placer sur une maison. Ils sont cependant plus chers.

Les capteurs non vitrés

Des tubes remplis d’eau, en plastique noir ou en métal, permettent aux capteurs d’absorber la chaleur. Ce système est moins performant et se dégrade plus rapidement que les deux précédents, car il ne bénéficie pas de la protection d’une vitre.

Quel matériau peut-on utiliser dans les capteurs solaires thermiques ?

Les premiers capteurs étaient fabriqués en acier, mais les fabricants se sont rendu compte que ce métal était sujet à la corrosion.

La majorité des capteurs solaires thermiques produits aujourd’hui sont composés de tubes en cuivre ou en inox. Ils sont généralement soudés sur une feuille en aluminium. L’avantage de ces matériaux est qu’ils sont extrêmement résistants, et non corrosifs. Pour les capteurs vitrés, on utilise également du verre.

 

De quoi dépend la performance du capteur solaire ?

Le type et les matériaux des capteurs solaires que vous choisissez ont une influence sur ses performances.

Dans le cas des capteurs photovoltaïques, on se rend par exemple compte que les panneaux solaires monocristallins ont un rendement compris entre 16 % et 24 %, alors qu’il est de 13 % à 18 % pour les panneaux polycristallins et 6 % à 9 % pour les panneaux au silicium amorphe.

Pour les capteurs thermiques, les performances des capteurs à tubes vitrés sous vide sont bien meilleures que celles des capteurs plans vitrés ou encore des capteurs non vitrés.

D’autres facteurs jouent un rôle important dans la performance des capteurs solaires :

  • Leur orientation. Pour une optimisation de vos capteurs, ils doivent être orientés vers le sud.
  • Leur inclinaison. Elle doit idéalement être de 30°.
  • L’absence d’ombrage. Vérifiez bien qu’aucune végétation ne crée d’ombres portées sur votre toit avant de faire votre installation.
  • L’ensoleillement. Plus le climat est favorable, plus vous produirez d’énergie.

Enfin, il est important que votre installation soit réalisée correctement, par un professionnel qualifié RGE. Un défaut dans les branchements peut lourdement impacter les performances de vos panneaux solaires.

Les capteurs solaires photovoltaïques et thermiques créent de l’énergie utilisable à votre domicile, à partir des rayons du soleil. Ils permettent de limiter votre impact sur l’environnement, tout en faisant des économies durables sur vos factures d’électricité et de gaz. Leur installation et leur entretien sont très faciles et leur durée de vie moyenne est de 30 à 40 ans.

Quel est le prix moyen d’un capteur solaire ?

Les prix des capteurs solaires sont très variables, notamment en fonction de leur type de panneaux que vous choisissez. Il faut compter en moyenne 9 000 € à 12 000 € pour 3 kWc de capteurs photovoltaïques, et 5 000 € à 18 000 € pour des capteurs thermiques.

Où installer ses capteurs solaires ?

Les capteurs solaires sont le plus souvent positionnés sur le toit des habitations. Cela permet de profiter de l’inclinaison naturelle du toit et n’empiète pas sur l’espace de vie. Il est tout de même possible de les installer au sol, ou même sur un carport.

Est-il difficile d’entretenir un capteur solaire ?

L’entretien des capteurs solaires est très simple à réaliser. Vous pouvez les nettoyer une à deux fois par an avec un chiffon doux et de l’eau tiède. Faites également appel à un professionnel tous les deux ans environ afin de vérifier l’état général de votre installation solaire.