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Conception d'un capteur solaire
Le capteur solaire sous vide est composé de 2 tubes transparents en verre de 47 mm et de 58 mm de diamètre. Ils permettent
d’atteindre jusqu'à 150°C avec de très bons rendements ( température max : 270-300°C). Le vide créé à l’intérieur des tubes
permet de réduire de manière importante les déperditions lors de la montée en température par rapport au climat extérieur.
L’air à l’intérieur est évacué pour faire le vide et les 2 tubes sont soudé hermétiquement. Le tube intérieur sert d’absorbeur car la
surface est traitée pour être absorbante et sélective. Ce qui veut dire qu’elle capte le rayonnement solaire, mais qu’en chauffant,
elle émet très peu de rayonnements infrarouges. De plus, le vide évite les déperditions thermiques convectives de l’absorbeur.
d’atteindre jusqu'à 150°C avec de très bons rendements ( température max : 270-300°C). Le vide créé à l’intérieur des tubes
permet de réduire de manière importante les déperditions lors de la montée en température par rapport au climat extérieur.
L’air à l’intérieur est évacué pour faire le vide et les 2 tubes sont soudé hermétiquement. Le tube intérieur sert d’absorbeur car la
surface est traitée pour être absorbante et sélective. Ce qui veut dire qu’elle capte le rayonnement solaire, mais qu’en chauffant,
elle émet très peu de rayonnements infrarouges. De plus, le vide évite les déperditions thermiques convectives de l’absorbeur.
Tableau présentant les caractéristiques d'un tube sous vide pour système solaire thermique :
Le vide utilisé comme isolant permet de réaliser des panneaux solaires sous vide performants sans une isolation thermique
rapportée ou un coffre de protection. La couche de baryum (couche argentée) qui se situe au bas des tubes, sert de témoin
en cas de brèche, car si elle perd le vide qui lui sert d’isolant, le rendement chute. Dans ce cas, la couche argentée devient
blanche au contact de l’air ce qui nous indique une rupture dans l’étanchéité du verre.
Le tube sous vide qui est utilisé pour les capteurs solaires, est un tube à effet “thermos” car le principe d’enveloppe sous vide est
utilisé pour garder les boissons chaudes dans une bouteille Thermos. En effet, l’absorbeur n’est pas dans le tube, mais glissé
dans d’un tube double enveloppe en verre, ainsi la soudure verre-métal, toujours délicate, est évitée. Elle permet de capter le
rayonnement solaire l’espace interne et avec un échangeur, le transfert de l’énergie thermique. La chaleur est transmise hors de
l’enveloppe sous vide du tube par la circulation d’un fluide en contact avec l’absorbeur.
rapportée ou un coffre de protection. La couche de baryum (couche argentée) qui se situe au bas des tubes, sert de témoin
en cas de brèche, car si elle perd le vide qui lui sert d’isolant, le rendement chute. Dans ce cas, la couche argentée devient
blanche au contact de l’air ce qui nous indique une rupture dans l’étanchéité du verre.
Le tube sous vide qui est utilisé pour les capteurs solaires, est un tube à effet “thermos” car le principe d’enveloppe sous vide est
utilisé pour garder les boissons chaudes dans une bouteille Thermos. En effet, l’absorbeur n’est pas dans le tube, mais glissé
dans d’un tube double enveloppe en verre, ainsi la soudure verre-métal, toujours délicate, est évitée. Elle permet de capter le
rayonnement solaire l’espace interne et avec un échangeur, le transfert de l’énergie thermique. La chaleur est transmise hors de
l’enveloppe sous vide du tube par la circulation d’un fluide en contact avec l’absorbeur.
Coupe de profil d'un tube sous vide :
Il existe trois types de capteurs thermiques:
Graphique présentant la comparaison entre les technologies solaire thermique à tube sous vide
et solaire thermique à capteur plan :
Graphique présentant la comparaison entre les technologies solaire thermique à tube sous vide
et solaire thermique à capteur plan :
- Le capteur plan qui comporte une surface plane absorbant la chaleur, au dessus de laquelle est éventuellement placée une vitre,
il s’agit de la première technologie de capteurs thermiques, possédant les rendements les plus faibles.
- Le capteur sous vide à ailettes qui à l’avantage d’être isolé par le vide, possède une meilleure isolation que le capteur plan
limitant les pertes vers l’air ambiant. Cette seconde technologie possède néanmoins le défaut d’orientation du capteur plan,
perdant du rendement lorsque le soleil n’est pas perpendiculaire aux ailettes.
- La troisième technologie (celle vendue par Fundiscount.fr) correspond au capteur à double tube sous vide, possédant une
excellente isolation thermique. Cette technologie possède l’avantage d’avoir un plus grand rayon de captage que les autres technologies.
il s’agit de la première technologie de capteurs thermiques, possédant les rendements les plus faibles.
- Le capteur sous vide à ailettes qui à l’avantage d’être isolé par le vide, possède une meilleure isolation que le capteur plan
limitant les pertes vers l’air ambiant. Cette seconde technologie possède néanmoins le défaut d’orientation du capteur plan,
perdant du rendement lorsque le soleil n’est pas perpendiculaire aux ailettes.
- La troisième technologie (celle vendue par Fundiscount.fr) correspond au capteur à double tube sous vide, possédant une
excellente isolation thermique. Cette technologie possède l’avantage d’avoir un plus grand rayon de captage que les autres technologies.
