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Énergie Solaire Thermique

L’énergie solaire thermique a expérimenté un développement considérable dans notre pays.

La situation actuelle, grâce, d’une part, à la législation en vigueur qui subventionne les installations d’énergie solaire destinées à différents usages, et, d’autre part, à la sensibilisation de l’opinion publique à l’égard de la nécessité de minimiser la dépendance énergétique vis-à-vis des combustibles fossiles et de réduire les émissions de gaz polluants, créent un contexte propice au développement de l’énergie solaire en Espagne, sans oublier les fluctuations incessantes du prix du pétrole dues à l’instabilité politique des pays producteurs.

Les applications de l’énergie solaire thermique sont nombreuses, pouvant citer notamment parmi celles-ci:

Il convient de souligner que l’Espagne jouit d’une situation géographique privilégiée en ce qui concerne l’utilisation de cette énergie, étant donné qu’elle reçoit un rayonnement de loin supérieur à celui des autres pays européens.

Jusqu’à présent, seules quelques localités dans notre pays (Barcelone, Madrid, Rivas-Vaciamadrid, Séville, Valence et Molina de Segura entre autres) possédaient une législation spécifique reflétant l’obligation d’installer dans les nouveaux bâtiments des systèmes d’énergie solaire pour la production d’eau chaude sanitaire.

Ces ordonnances solaires, combinées à d’autres documents techniques, ont servi de base pour l’élaboration du Code Technique de la Construction qui, après deux ans de révisions, verra prochainement le jour. Dans ce Code Technique de la Construction, l’obligation d’installer des systèmes d’énergie renouvelable dans le cadre de la production d’Eau Chaude Sanitaire va être étendue à tout le territoire national.

Notions de Base

Le principe de fonctionnement de l’énergie solaire thermique est très simple. On peut l’expliquer de façon générale comme suit: Le soleil chauffe le fluide conducteur de chaleur qui circule dans les capteurs (normalement, il s’agit d’un mélange d’eau et d’antigel). La chaleur qui a été “absorbée” par ce fluide est transmise à l’eau froide du réseau moyennant un système d’échangeur, de telle sorte que l’on obtient de l’eau chaude apte à son utilisation, tandis que le fluide conducteur de chaleur est renvoyé vers les capteurs à une température inférieure afin d’être à nouveau réchauffé.

L’apport énergétique que l’on obtient à partir de l’installation d’énergie solaire dépend de divers facteurs, tels que l’orientation des capteurs, leur inclinaison, la température d’utilisation de l’eau, l’existence d’ombres projetées sur les capteurs (facteur que l’on s’efforcera d’éviter autant que possible, en excluant, lors de la conception des installations, les localisations ombragées), etc. Tous ces facteurs sont pris en compte lors de la réalisation des plans de l’installation, ainsi que pour réaliser une étude du pourcentage de couverture obtenu dans chaque cas concret.

Systèmes Compacts

On a recours aux équipements compacts ou à circulation naturelle, aussi appelés équipements thermosiphoniques, pour couvrir des besoins réduits d’Eau Chaude Sanitaire, généralement dans des logements individuels. Ces dispositifs ne requièrent aucun système actif pour leur fonctionnement, comme des pompes, des électrovalves, etc.

Les composantes principales de ces équipements sont les capteurs, le réservoir et les conduites.

Les volumes d’accumulation utilisés dans les systèmes compacts oscillent habituellement entre 200 et 300 litres.

L’installation de ce type d’équipements offre plusieurs possibilités:

• Installation sur une surface plane (toit/terrasse/sol).
• Installation sur un toit incliné.

Les systèmes compacts s’utilisent uniquement lorsqu’il existe un besoin d’Eau Chaude Sanitaire dans des logements individuels.

Lorsqu’on souhaite utiliser le système d’énergie solaire pour subvenir à un besoin d’eau chaude sanitaire substantiellement supérieur (par exemple pour 8 à 10 personnes), ou pour couvrir plusieurs besoins à la fois comme l’Eau Chaude Sanitaire et le chauffage, il faudrait avoir recours à des systèmes à circulation forcée, qui permettent de travailler avec des débits plus importants, avec un volume d’accumulation supérieur et installer un réservoir d’accumulation pour chacune des applications prévues.

- Systèmes à circulation forcée

On a recours à des systèmes d’énergie solaire thermique à circulation forcée lorsque le besoin d’eau chaude est relativement élevé.

Les avantages de ces installations par rapport aux systèmes compacts comprennent, notamment, un plus grand contrôle et un meilleur rendement de l’installation.

Les systèmes d’énergie solaire thermique à circulation forcée consistent en une série de composantes que nous pouvons résumer ci-dessous:

• Capteurs
• Échangeur
• Réservoirs d’accumulation: Dans le cas où la piscine serait l’unique élément à chauffer, on n’installerait aucun réservoir d’accumulation. Dans le cas où l’on devrait faire face à plusieurs besoins, on installerait un réservoir d’accumulation pour chacun de ces besoins (excepté pour la piscine).
• Pompe
• Contrôleur
• Compteurs d’énergie
• Installation électrique –Robinetterie, manomètres, conduites, etc.

- Besoin d’Eau Chaude Sanitaire supérieur à 300 litres

Des besoins de ce type se produisent dans le cas de logements où vivent plus de 7 personnes, de bâtiments de logements ou dans le cas de bâtiments à usage spécial comme les hôpitaux, les hôtels, etc.

- Chauffage

Si l’on souhaite un système complémentaire pour le chauffage, qu’il s’agisse d’un chauffage irradiant par sol ou par radiateurs, il faudra utiliser dans tous les cas des systèmes à circulation forcée.

Lorsqu’il s’agit d’une installation de chauffage irradiant par sol, les besoins à couvrir sont moins élevés, étant donné que ce système de chauffage requiert une température d’eau inférieure par rapport au système de chauffage avec radiateurs.

Lorsque nous avons affaire à des situations où l’apport en énergie solaire pour le chauffage est secondaire, et où la priorité réside dans la production d’Eau Chaude Sanitaire, la couverture de chauffage diminuera sensiblement, au profit d’un apport total en Eau Chaude Sanitaire.

Pour ce type d’installations, de même que pour les autres installations d’énergie solaire thermique, suivant les prescriptions du Règlement des Installations Thermiques dans le Bâtiment et ses Instructions Techniques, il faut obligatoirement disposer d’un système auxiliaire d’énergie, capable de couvrir les besoins que le système solaire n’arriverait pas à couvrir et, éventuellement, de garantir la totalité des besoins énergétiques.

- Prolongation de la saison de baignade en piscine

Il s’agit là d’un des domaines d’utilisation les plus courants pour les systèmes à circulation forcée. Les couvertures que l’on peut atteindre avec ces systèmes dépendent de nombreux facteurs, tels que la superficie de la piscine, s’il s’agit d’une piscine intérieure ou extérieure, de l’utilisation d’une bâche thermique, etc.

- Applications Industrielles

Bon nombre d’entreprises espagnoles, comme celles qui opèrent dans le secteur de l’alimentation, utilisent de l’eau chaude dans leurs processus. Le volume d’eau requis pour ces processus est relativement élevé si on le compare à la consommation domestique en eau chaude.

La quantité d’énergie qu’utilise ce type d’entreprises pour le chauffage de l’eau représente un pourcentage de frais suffisamment élevé pour que l’installation d’équipements d’énergie solaire s’avère très rentable. Le système d’énergie solaire réaliserait un préchauffage de l’eau nécessaire pour le processus industriel, réduisant en partie, de cette façon, les frais encourus actuellement par l’entreprise en combustibles fossiles, tout en diminuant la pollution de l’environnement locale et globale.

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