L’énergie solaire
Principale source d’énergie renouvelable, le soleil nous permet d’utiliser ses rayons pour nous alimenter en chaleur ou en électricité.
Dans l’univers, le soleil n’est qu’une «petite» étoile, vieille d’environ 5 milliards d’années, située à 150 millions de km de nous et qui est 1.300.000 fois plus grosse que la Terre.
Le rayonnement d’énergie qu’il nous envoie, résulte de réactions de fusion nucléaire en chaîne (transformation de l’hydrogène en hélium) engendrant, à sa surface, un rayonnement d’une puissance estimée à environ 66 millions de watts par m².
Lorsque l’on parle d’énergie solaire, on se réfère à l’utilisation directe de celle-ci par l’homme et non à la valorisation des autres sources d’énergies renouvelables résultant de la transformation indirecte du rayonnement solaire, telles que le vent, la biomasse,…
On peut distinguer deux types principaux de conversions, qui, à leur tour, vont déterminer, en amont, des modes particuliers de captage, et, en aval, des solutions spécifiques de transport et de stockage.
La première conversion du rayonnement solaire est aussi universelle «qu’évidente»: dès que l’énergie lumineuse du soleil rencontre de la matière, celle-ci en transforme directement une partie en chaleur. C’est ce qu’on appelle la conversion thermique, et c’est aussi sur ce principe que sont basés les principaux procédés de chauffage solaire intéressant une région comme la Wallonie.
La seconde voie de transformation résulte de la technologie moderne et de la découverte des matériaux semi-conducteurs: c’est la conversion photovoltaïque, qui permet de produire directement de l’énergie électrique à partir du rayonnement solaire. A l’échelle du globe, le champ des applications ouvert par ces nouvelles cellules solaires est en plein développement. Toutefois, leur utilisation demeure plus limitée dans une région d’ensoleillement modéré comme la Wallonie, mais nous l’évoquerons également.
La puissance du rayonnement
Cent litres de fuel par mètre carré
Le rayonnement d’énergie que nous envoie le soleil, résulte de réactions de fusion nucléaire en chaîne (transformation de l’hydrogène en hélium) engendrant, à sa surface, un rayonnement d’une puissance estimée à environ 66 millions de watts par m².
Cette énergie, au fur et à mesure qu’elle s’éloigne de sa source, perd de son intensité et lorsqu’elle atteint les limites de l’atmosphère terrestre (à une altitude d’environ 2500 km), elle représente un apport énergétique – baptisé la «constante solaire» – qui, à ce niveau, est estimé à 1.353 watts par m², soit au total près de 180.000 milliards de kilowatts.
La puissance reçue au niveau du sol est toutefois plus faible. En effet, les gouttelettes d’eau formant les nuages et les poussières atmosphériques réfléchissent une certaine fraction du rayonnement solaire. Par ailleurs, une autre partie importante est absorbée par la couche nuageuse et les poussières en suspension mais aussi par la vapeur d’eau et les différents gaz qui composent l’atmosphère. Cette absorption entraîne le réchauffement de l’atmosphère et la réémission d’un rayonnement de longueur d’onde inférieure au rayonnement solaire direct donc d’énergie moindre, constituant ce que l’on appelle le rayonnement «diffus», émanant des masses atmosphériques qui nous «cachent» le soleil.
Le rayonnement solaire en fonction des saisons
Le rayonnement diffus
Logiquement, plus le soleil est bas sur l’horizon, plus la couche d’air traversée par les rayons est importante, moins il arrive d’énergie au niveau du sol. C’est dire si l’énergie reçue varie selon le lieu, l’heure du jour, la saison et les conditions météorologiques. En Belgique, plus de la moitié de cette énergie provient en fait du rayonnement diffus Pour fixer les idées, on peut dire que l’insolation totale annuelle en Wallonie est en moyenne de l’ordre de 1.000 kWh par m², de surface horizontale, ce qui correspond à 100 litres de fuel par m² et par an. Cela représente plus de 5 fois la quantité d’énergie consommée par une habitation moyenne, sans tenir compte des pertes de rendement inhérentes à la conversion de l’énergie solaire. A titre de comparaison, au Sahara, l’énergie annuelle totale reçue est supérieure à 2.500 kWh/m² avec une moyenne, pour les jours d’été, de 7 kWh/m².
Comment utiliser les rayons du soleil ?
Les rayons du soleil peuvent être convertis en chaleur thermique ou transformés en électricité grâce à la technologie des matériaux semi-conducteurs des panneaux photovoltaïques :
Choisir un fournisseur de panneaux photovoltaïques
Le choix entre plusieurs fabricants de panneaux
Optez pour un grossiste photovoltaïque et vous aurez accès à plusieurs fabricants. En effet, le choix du panneau solaire doit être adapté à chaque installation. Pour les clients, il est essentiel pour une installation solaire réussie de pouvoir choisir le type de panneaux approprié à sa maison. Avec le nombre de fabricants de panneaux solaires actuellement sur le marché, et à venir sur le marché, il peut être difficile de déterminer quel fabricant choisir.
Puissance nominale en watts
En termes de tendances solaires, les modules haute efficacité/watt s’avèrent être la voie de l’avenir. Un module de puissance plus élevé signifie également qu’ils produiront plus de puissance. Plus la puissance des modules est élevée, moins vous aurez besoin d’en installer.
L’espace sur le toit est généralement limité, les modules de watts plus élevés ont généralement un rendement plus élevé, ce qui améliore le rendement énergétique de l’installation solaire.
Niveaux d’efficacité supérieurs à 16,5
L’efficacité est extrêmement importante dans tout dispositif technologique, et les panneaux solaires ne font aucune différence. Le rendement des panneaux solaires est calculé par la puissance maximale de sortie divisée par la surface du capteur multipliée par le rayonnement incident. Heureusement, les fabricants créent des fiches techniques qui indiquent les cotes d’efficacité testées, de sorte qu’un calcul avancé n’est pas nécessaire pour déterminer l’efficacité des modules. Le grossiste lui peut vous conseiller sur base de son expérience et des fiches techniques.
Un grossiste avec un service à la clientèle
Qu’il s’agisse d’une réclamation au titre de la garantie, d’une question générale, de la livraison et des délais ou d’une assistance dans le processus d’installation, vous voudrez vous adresser à une personne compétente et utile. Les grossistes qui n’ont pas de ligne de contact, de formulaire ou d’adresse électronique doivent être évités.
Prix
En termes de prix, le coût du panneau dépend du fabricant. Ce n’est pas nécessairement un bon indicateur de la qualité du produit. Les lignes des fabricants sont constamment mises à jour, et ce qui est disponible un trimestre peut ne pas l’être dans le trimestre suivant.
Les autres énergies renouvelables
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