le blog de Panneaux-Solaires

Bienvenue sur Panneaux Solaires

Chez moi cette année nous avons décidé d'instaler des Panneaux Solaires.

Je vous explique les étapes pour nos panneaux,
les démarches a faire pour en avoir,
a quoi sa sert,
pourquoi en mettre,
les différentes façon d'utiliser ces panneaux solaires solaires
et les différents panneaux solaires qui existent.

Pour Plus d'Activité : >>>Militante42<<<

Pour Plus d'Activité : >>>Ma-Planete-Photos<<<

SOMMAIRE :

Page 1
Article 2 :Différents sites de Renseignement sur le Solaire
Article 3 :Description des Panneaux Solaires [ Selon Wiki ]
Article 4 :Description des Panneaux Solaires [ A Venir]
Article 5 :Description des Panneaux Solaires [ A Venir]

Page 2
Article 1 Capteur solaire thermique
Article 2 : Module solaire photovoltaïque
Article 3 :Climatisation solaire absorption
Article 4 :Climatisation solaire sorption
Article 5 :Climatisation solaire Avantages Inconvénients

Page 3
Article 1 : Chauffe-eau solaire
Article 2 : Four solaire
Article 3 : Panneau solaire aérothermique
Article 4 :
Article 5 :

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#Posté le jeudi 21 août 2008 10:43

Modifié le jeudi 09 avril 2009 01:28

Différents sites de Renseignement sur le Solaire

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http://www.quotatis.fr/

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Rayon-Solaire

GrainsdSoleil

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#Posté le jeudi 21 août 2008 10:49

Modifié le jeudi 09 avril 2009 01:41

Description des Panneaux Solaires

Un panneau solaire est un dispositif destiné à récupérer une partie de l'énergie du rayonnement solaire pour la convertir en une forme d'énergie (électrique ou thermique ) utilisable par l'homme.

Différentes technologies

On distingue donc deux types de panneaux solaires :

les panneaux solaires thermiques, appelés capteurs solaires thermiques, qui convertissent la lumière en chaleur récupérée et utilisée sous forme d'eau chaude ;

les panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques, qui convertissent la lumière en électricité. Le solaire photovoltaïque est communément appelé PV.
Dans les deux cas, les panneaux sont habituellement plats, d'une surface approchant plus ou moins le m² pour faciliter et optimiser la pose. Les panneaux solaires sont les composants de base de la plupart des équipements de production d'énergie solaire.

Les panneaux solaires thermiques sont actuellement plus rentables économiquement que les modules photovoltaïques grâce à un rendement élevé avoisinant les 80 % (voir capteur solaire thermique), cependant, l'énergie récupérée est pour l'instant utilisée essentiellement pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire.

L'intérêt d'utiliser des panneaux solaires photovoltaïques apparaît vite lorsqu'on sait qu'une surface de 344 km de côté (120.000 km2) pourrait couvrir la totalité des besoins mondiaux en électricité : le rendement d'une installation photovoltaïque étant estimé entre 15-17 % (en 2007 en Europe) soit 160 kWh/an/m² (ou 160 GWh/an/km²[2]) avec des besoins mondiaux estimés à 19 000 TWh (chiffre 2006; 16 000 TWh en 2004[3]). Dans le cas de l'Europe des 27 (3 000 TWh), une surface de 137 km de côté (19.000 km2) suffirait, tandis que dans le cas de la France (500 TWh), il faudrait qu'elle ait 56 km de côté (3.100 km2).

D'une manière générale, on considère que la totalité de la surface des toitures existantes correctement exposées et couvertes de panneaux pourrait suffire à satisfaire la totalité des besoins mondiaux en électricité.

Pour estimer le potentiel de l'énergie solaire, il faut savoir que l'énergie émise par le soleil et reçue par la terre en environ une heure devrait permettre, si elle était récupérée en totalité, de pourvoir aux besoins énergétiques de l'humanité pendant un an.

Source : Wikipédia

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#Posté le jeudi 21 août 2008 10:52

Modifié le jeudi 21 août 2008 12:18

Capteur solaire thermique

Un capteur solaire thermique (ou capteur héliothermique) est un dispositif conçu pour recueillir l'énergie provenant du soleil et la transmettre à un fluide caloporteur.

Catégories

Il existe deux types de panneaux solaires thermiques : les capteurs à eau, qui utilisent un liquide (eau, antigel) comme fluide caloporteur, et ceux à air, qui utilisent l'air comme caloporteur.

Dans ces deux catégories, il y a deux familles :

les capteurs plans
Le fluide passe dans un serpentin sous une vitre.
Ils sont peu coûteux, fonctionnent avec un bon rendement, mais seulement pendant l'été.

les collecteurs à tubes sous vides
Le fluide caloporteur circule à l'intérieur d'un double tube sous vide.
Le vide étant un isolant presque parfait, ils fonctionnent aussi bien en été qu'en hiver, mais sont aussi plus onéreux.

Efficacité, rendement

Les capteurs solaires thermiques atteignent aujourd'hui (2003) des rendements de 80%.

Dans les capteurs thermiques à eau, l'eau circule dans des tubes munis d'ailettes. Pour obtenir un meilleur rendement, l'ensemble est placé dans une boîte vitrée isolante afin d'obtenir un effet de serre. Avec un ensoleillement important, et si les besoins en énergie sont modérés, un simple réseau de tubes à ailettes peut suffire. Les ailettes, qui forment ce qu'on appelle l'absorbeur, sont chauffées par le rayonnement solaire et transmettent leur chaleur à l'eau qui circule dans les tubes.

Les premiers absorbeurs étaient peints en noir afin de capter un maximum d'énergie lumineuse. Mais le noir a l'inconvénient d'avoir un rayonnement important, ce qui finit par échauffer la vitre et provoquer des pertes à travers celle-ci. C'est pourquoi on préfère utiliser des absorbeurs traités au chrome *, ce qui donne un corps noir * dont le rayonnement est beaucoup plus faible. On parle de surfaces sélectives, elles absorbent bien le rayonnement solaire visible (où se situe la grande partie de l'énergie provenant du Soleil, corp noir à haute température) mais réémettent peu dans l'infrarouge * (rayonnement de l'absorbeur, corp noir à relativement basse température).

De nombreuses autres innovations techniques ont permis d'augmenter le rendement des panneaux thermiques, telles que :

des vitres traitées pour empêcher le rayonnement, qui laissent passer jusqu'à 95% de la lumière grâce à leur faible teneur en oxyde de fer

des tubes transparents "sous vide" pour éviter les déperditions thermiques convectives de l'absorbeur
des assemblages tubes-ailettes parfaitement solidaires réalisés par soudure aux ultra-sons *...

Les capteurs solaires à eau sont utilisés pour le chauffage et/ou pour produire de l'eau chaude sanitaire (ECS) dans un chauffe-eau solaire.

Dans les capteurs thermiques à air, c'est de l'air qui circule et qui s'échauffe au contact des absorbeurs. L'air ainsi chauffé est ensuite ventilé dans les habitats pour le chauffage ou dans des hangars agricoles pour le séchage des productions.

En France, le "Plan Soleil", lancé en 2000 par l'ADEME pour les chauffe-eau solaires et la production de chaleur, incite les particuliers à s'équiper en solaire grâce à des aides de l'État.

Applications

Les panneaux solaires thermiques sont employés sous toutes les latitudes pour plusieurs utilisations : chauffage des piscines, chauffage de l'eau sanitaire, chauffage des locaux, climatisation solaire...

Chauffage et eau chaude combinés, couverture de 100 % des besoins (bâtiments neufs)
Trois conditions doivent être réunies à la construction pour obtenir la couverture solaire totale des besoins:

Orientation optimale du bâtiment par rapport à l'ensoleillement (dans l'hémisphère nord, orientation Sud), qui permet le placement optimal de panneaux thermiques en quantité suffisante
.
Très bonne isolation thermique du toit, des murs extérieurs et de TOUTES les ouvertures et fenêtres.

Place suffisante faite à un gros réservoir saisonnier d'eau bouillante placé au sol au centre de la maison.

Les expériences faites en Suisse allemande sont bonnes, avec un recul d'environ 25 ans.

Eau chaude solaire
Le chauffe-eau solaire est la principale utilisation des panneaux solaires thermiques du fait de sa rentabilité et de la faible évolution saisonnière des besoins d'eau chaude, souvent aussi important en été qu'en hiver. Les économies procurées permettent d'amortir l'installation bien avant sa fin de vie.

L'énergie solaire captée dans la journée est stockée sous forme d'eau chaude dans un ballon de quelques centaines de litres (pour une maison). Sous la latitude de Paris, une autonomie de plusieurs jours, en été, est possible avec une surface de capteurs suffisante (1 à 2 m² par personne), et un volume du ballon de l'ordre de 80 à 100 litres par utilisateur. Afin de compenser les insuffisances d'ensoleillement, un appoint est nécessaire. On utilise dans la plupart des cas une résistance électrique raccordée au réseau, avec une régulation adaptée.

Dans les régions chaudes, les capteurs solaires utilisés sont souvent rudimentaires : un réservoir peint de couleur sombre, un long tuyau déroulé sur un toit...

Chauffage solaire
En combinant une isolation et une ventilation performante, une conception bioclimatique permettant de capter et redistribuer les apports solaire passivement, et le recours à une installation solaire active pour l'eau chaude sanitaire et le complément de chauffage, il est possible de couvrir près de 80% des besoins de chauffage et 60% des besoins thermiques d'eau chaude sanitaire, gratuitement. Une telle couverture est néanmoins obtenue moyennant un investissement élevé (mais il existe des aides financières), et une adaptation de l'architecture du projet.

Chauffage solaire par air
Le choix d'un chauffage solaire par air nécessite une adaptation de l'architecture. Un système de chauffage solaire passif peut ne comporter qu'une grande verrière que l'on occulte par un rideau extérieur lorsque le besoin de chauffage ne se fait pas sentir ou en l'absence de rayonnement solaire pendant la période froide.

Le système de captage peut être une grande surface vitrée placée devant un mur sombre qui emmagasinera la chaleur ou encore un panneau dans lequel circule l'air qui traversera un réservoir empli de galets.

Plancher solaire direct
Un plancher solaire est constitué d'une dalle chauffée par un réseau de tuyaux noyés dans le sol. La forte épaisseur de cette dalle lui donne une grande inertie thermique permettant de stocker les calories captées par les panneaux solaires placés à l'extérieur du local et orientés plein sud, dans l'hémisphère nord. L'énergie solaire est transportée par un fluide caloporteur antigel qui circule dans les panneaux et dans le plancher.

Le plancher solaire direct (PSD) est une solution dont la rentabilité est sans doute inférieure à celle d'un chauffe-eau solaire mais qui permet de réaliser des économies de chauffage suffisantes pour amortir l'installation avant qu'elle ne nécessite une opération de maintenance lourde.

Attention toutefois à ne pas dépasser des températures de l'ordre de cinquante à cinquante cinq degrés Celsius. Au-dessus de cette température des troubles de santé peuvent apparaître au niveau de la circulation sanguine, principalement au niveau des jambes. Ce système doit-être de préférence utilisé avec un système de régulation qui permet de limiter la température émise dans le plancher.

Climatisation solaire
Article détaillé : Climatisation solaire.

La chaleur captée par les panneaux solaires est dirigée vers une machine à absorption. Cette solution est efficace et silencieuse, elle est plus écologique qu'une climatisation classique (réduction des émissions de CO2). La technique reste marginale principalement en raison de son coût actuel, elle se trouve en phase de développement et il n'y a qu'une cinquantaine d'installations en Europe (dont les caves viticoles de Banyuls * et les bureaux du CSTB * à Sophia Antipolis * ).

Électricité solaire thermique
C'est un couple parabole/moteur Stirling qui permet de produire de l'électricité en courant continue.

* Dictionnaire *

>>>Corp noir
>>>Chrome
>>>InfraRouge
>>>Ultra Son
>>>Banylus
>>>CSTB
>>>Sophian Antipolis

☼ Liens ☼

http://www.ciele.org/
http://www.promes.cnrs.fr/
http://maisonsol.chez-alice.fr/index.html
http://energie-environnement.ch/c02_capteur/c02_capteur.html
Association EDEN

Source : Wikipédia

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#Posté le jeudi 21 août 2008 11:54

Modifié le jeudi 21 août 2008 12:16

Module solaire photovoltaïque

Un module solaire photovoltaïque (ou panneau solaire photovoltaïque) est un générateur électrique de courant continu constitué d'un ensemble de cellules photovoltaïques * reliées entre elles électriquement, qui sert de module de base pour les installations photovoltaïque et notamment les Centrales solaires photovoltaïques *.

Caractéristiques

Les panneaux sont généralement des parallélépipèdes rectangles rigides minces (quelques centimètres d'épaisseur), dont la longueur et la largeur sont de l'ordre du mètre, pour une surface de l'ordre du m², et une masse de l'ordre de la dizaine de kg. Divers éléments (branchements électrique, fixations, éventuellement cadre pour assurer une étanchéité) sont inclus.

Il existe également des modules sous forme de membranes souples et résistantes, ainsi que des panneaux à concentration, plus complexes mais exploitant mieux l'élément le plus cher du panneau (la cellule photovoltaïque).

Leur rendement est un peu moindre que celui des cellules qui les constituent, du fait des pertes électrique internes et des surfaces non couvertes, mais reste d'environ 10 à 15%. La puissance "crête" d'un panneau photovoltaïque est de l'ordre de 100 à 200 watts par mètre carré, ce qui donne une puissance crète de 130 à 250 W par panneau, selon sa taille et ses autres caractéristiques. Cette puissance est livrée sous forme de courant continu, ce qui est parfait pour un branchement sur une batterie et pour de nombreuses applications, mais implique une transformation en courant alternatif par un onduleur * s'il s'agit de l'injecter dans un réseau de distribution. La tension dépend du type des panneaux et du branchement des cellules, elle est de l'ordre de 10 à 100 volts.

Outre sa puissance et sa surface, un panneau a trois caractéristiques importantes

l'écart à la puissance nominale, de l'ordre de +/- 5%

la variation de puissance avec la température (le rendement baisse quand les cellules chauffent)

la stabilité dans le temps des performances (les fabricants garantissent généralement au moins 80% de la puissance de départ au bout de 20 à 25 ans)

Enfin le prix : comptez environ 5 €/Wc (ce prix baisse régulièrement, la cible étant de 1$/W, prix où l'energie photovoltaïque devient compétitive avec les ressources fossiles)

L'énergie réellement captée par un module dépend, de la surface et de la puissance nominale du panneau mais aussi de l'ensoleillement, variable selon la latitude, la saison, l'heure de la journée, la météo, le masquage subi, etc. En Europe, chaque W permet la production d'environ 1kWh d'énergie sur l'année, le double dans des zones bien ensoleillées et avec un héliostat *.

Un module photovoltaïque ne génère aucun déchet en fonctionnement, son coût de démantèlement est très faible et ses coûts d'exploitation sont quasi nuls. Etanche, il peut servir de couverture à un toit, sous réserve de bien maitriser l'écoulement d'eau aux bords avec un montage adapté. La durée de vie d'un tel module est supérieure à 20 ans.

Technologie

Ce sont les cellules à base de silicium qui sont actuellement les plus utilisée, les autres types étant encore soit en phase de recherche/développement, soit trop chère et réservées à des usages où leur prix n'est pas un obstacle. On distingue en outre, en fonction des technologies utilisées :

silicium monocristallin * : les capteurs photovoltaïques sont à base de cristaux de silicium encapsulés dans une enveloppe plastique.

silicium polycristallin *: Les capteurs photovoltaïques sont à base de polycristaux de silicium, notablement moins coûteux à fabriquer que le silicium monocristallin, mais qui ont aussi un rendement un peu plus faible. Ces polycristaux sont obtenus par fusion des rebuts du silicium de qualité électronique.

silicium amorphe * : les panneaux « étalés » sont réalisés avec du silicium amorphe au fort pouvoir énergisant et présentés en bandes souples permettant une parfaite intégration architecturale.
La technologie évolue rapidement, le prix du kWc (kilo-watt crête) étant beaucoup plus important que le rendement du panneau : un rendement deux fois plus faible signifie seulement qu'il faudra équiper deux fois plus de surface pour collecter la même énergie, ce qui n'est génant que si la surface disponible est limitée par rapport à la puissance nécessaire (sur un satellite, par exemple...). Par conséquent, si une nouvelle technologie permettait de produire des panneaux de faible rendement, mais bon marché, elle aurait de bonnes chances de s'imposer. Le rendement reste néanmoins une composante du prix, ne serait-ce que pour les frais de manutention et d'installation, d'autant plus faible que le module est petit et léger.

Applications

horodateur alimenté par un panneau solaire photovoltaïqueLes modules solaires photovoltaïques se sont d'abord développés dans des applications très variées non connectées au réseau électrique, soit parce qu'il n'y a aucun réseau disponible (satellites, mer, montagne, désert..), soit parce que le raccordement reviendrait trop cher par rapport à la puissance nécessaire (balises, horodateur, abris-bus, ...) ; dans ce cas, on utilise des appareils électriques adaptés au courant continu livrés par les modules.

Pour alimenter en électricité une habitation ou un réseau public de distribution, on intercale un onduleur qui transforme le courant continu en courant alternatif adapté aux appareils classiques. Plusieurs modules sont intégrés dans une centrale solaire photovoltaïque qui peut être soit un système photovoltaïque autonome soit un système photovoltaïque raccordé au réseau. Ce type d'application n'est rendue possible que par des subventions massives existant dans certains états, car l'énergie ainsi produite reste encore environ 10 fois plus chère que l'électricité nucléaire ou à partir d'hydrocarbures fossiles : la source solaire est certes gratuite, mais l'investissement requis est très élevé.

Économie

Les cinq plus grandes firmes fabriquant des cellules photovoltaïques se partagent 60 % du marché mondial. Il s'agit des sociétés japonaises Sharp et Kyocera *, des entreprises américaines BP Solar * et Astropower *, et de l'allemande RWE Schott Solar *. Le Japon produit près de la moitié des cellules photovoltaïques du monde, mais c'est en Chine que la grande majorité des panneaux sont assemblés.

Le Japon est lui-même le plus grand consommateur de panneaux solaires

Prix du kWh

L'énergie électrique la plus chère est celle des piles, et l'électricité photovoltaïque est la moins chère : c'est la raison pour laquelle les modules sont si répandus dans les calculettes, montres, gadgets, etc.

En revanche, le gros de la production électrique est assuré par des centrales thermiques classiques (à charbon, à fioul, à gaz, ou nucléaire), qui restent largement moins chères (le minimum, atteint par le gaz et le nucléaire, étant proche de 0,03 € par kWh, hors taxes, à la production) .

Le prix du kWh produit par un équipement solaire, actualisé sur la durée de vie de l'équipement, peut s'estimer à partir de trois paramètres :

le prix d'achat de l'équipement, en euro par W de puissance crête *(Wc)
la productivité (en kWh produit par Wc par an), en fonction de l'insolation du lieu ;
la dépréciation annuelle du capital. Pour ce paramètre, on utilisera 10% (correspondant, par exemple, à des frais de fonctionnement et maintenance de 1%, une actualisation financière de 4%, et un amortissement du matériel sur 20 ans soit 5%).
On obtient alors une formule assez simple, puisque le prix du kWh est proportionnel au prix d'achat et inversement proportionnelle à la productivité, avec un prix de base de 0,1 € par kWh pour une installation qui aurait couté 1 € par Wc produisant 1 kWh par an et par Wc.

Ainsi, en Belgique où on peut tabler sur une installation à 6 € par Wc (installation domestique) et une productivité de 0,9 kWh par Wc, le kWh photovoltaïque revient à 0,1 x 6 / 0,9 = 0,67 €. En Italie ou en Espagne, pour le même prix, mais grâce à une productivité double (1,8), le prix est moitié moindre, mais encore fort cher (0,33 €). Enfin, la même installation dans le désert d'Atacama produirait un kWh à 0,25 €.

Productivité électrique annuelle (approximative) en kWh/Wc/an :

Sud de l'Allemagne: ~0,9 à 1,1
Italie, Espagne : ~1,8
Îles Canaries: ~2,0
Île d'Hawaii: ~2,1
Déserts (Sahara, Moyen-Orient, Australie...) : ~2,3
Maximum pratique terrestre : ~2,4 (Désert d'Atacama *, particulièrement sec et proche de l'équateur)
Prix des équipements (hors taxes) :

Modules polycristallins (fabrication): ~2.000 $ / kWc
Modules polycristallins (du grossiste au détaillant): de 3.490 $ à 5.100 $ / kWc (8 m²/kWc)
Installation: de 600 $ à 2.000 $ / kWc (en autoconstruction de 100 $ à 400 $/ kWc)
Onduleur pour injection réseau : ~400 $/kWc
La cible de 1 $ par Wc (au niveau des cellules) correspond à un prix de 0,1 $ par kWh, qu'il faut rapporter au prix actuel du kWh à la consommation par les sources classiques (nucléaire, charbon, gaz) : environ 0,15 $ en France (un des moins cher, voire le moins cher du monde), 0,25 $ au Japon, etc. Le prix cible est donc celui qui rend la solaire photovoltaïque compétitif et même susceptible de rendre inutile les sources fossiles et nucléaires, voire les réseaux de distribution classique, sous réserve de disposer des surfaces nécessaires pour le déployer.

* Dictionnaire *

cellules photovoltaïques
Centrales solaires photovoltaïques
Onduleur
héliostat
silicium monocristallin
silicium polycristallin
silicium amorphe
Kyocera
BP Solar
Astropower
RWE Schott Solar
puissance crête
Desert d'Atacama

☼ Liens ☼

BDPV

Source : Wikipédia

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#Posté le jeudi 21 août 2008 12:42

Modifié le jeudi 21 août 2008 12:52

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