Les panneaux solaires à air chaud
Un panneau solaire à air est un dispositif permettant de collecter l’énergie solaire et de l’utiliser pour chauffer de l’air.
Construire un panneau solaire à air est relativement facile mais nous allons voir qu’il est beaucoup moins performant qu’un panneau solaire à eau.
Dans un panneau solaire à air, au lieu d’utiliser un liquide comme de l’eau pour transporter la chaleur produite, on utilise de l’air.
Principe de fonctionnement du panneau solaire à air
Ce type de panneau solaire n’est pas très différent des panneaux solaires plus courants que sont les panneaux solaires thermiques à eau.
Le principe de fonctionnement reste le même :
En face avant du panneau on trouve une vitre transparente permettant à l’énergie solaire de pénétrer dans le panneau. Ce vitrage permet de garder la chaleur confinée dans le panneau.
La face arrière du panneau est constituée d’un isolant afin d’éviter les déperditions thermiques, c’est-à-dire que la chaleur collectée ne s’échappe du panneau.
Entre ces 2 faces se trouve le collecteur qui transforme le rayonnement solaire (lumière visible, UV, infrarouges principalement) en chaleur.
On trouve également une entrée et une sortie pour le fluide caloporteur qui est ici de l’air.
Une fois placé au soleil, le collecteur du panneau solaire (surface noire en général) s’échauffe grâce à l’apport d’énergie solaire. On fait alors circuler le fluide caloporteur à l’intérieur du panneau pour récupérer les calories et les emmener là ou on a besoin de chauffage.
Dans le cas du panneau solaire à air, on peut utiliser la convection naturelle (l’air chaud monte naturellement ce qui crée un débit d’air) ou des ventilateurs pour forcer la circulation.
Avantages du panneau solaire à air chaud
Ce type de panneau ne craint pas le gel contrairement aux panneaux solaires à eau. Les panneaux solaires à eau nécessitent l’utilisation d’antigel ou un dispositif d’auto-vidange pour être protégés du gel. Les panneaux solaires Sunberry utilisent l’auto-vidange et son naturellement protégés contre le gel.
Faible coût de fabrication, les panneaux solaires à air sont de plus faciles à fabriquer.
Pas de dispositif de régulation : dans le cas de panneaux solaires à air fonctionnant pas convection, aucun ventilateur ou dispositif électronique n’est nécessaire.
Inconvénients des panneaux solaires à air
Faible rendement
L’air est un mauvais caloporteur, c’est-à-dire qu’il ne transporte que peu d’énergie. Il faudrait donc faire passer un très grand débit d’air dans le panneau pour collecter toute la chaleur et cela nécessiterait des ventilateurs puissants.
Les tests que nous avons réalisés sur les panneaux solaires à air, avant de passer aux modèles Sunberry à eau bien plus efficaces, ont donné un rendement maximum de l’ordre de 30 %, ce qui est très peu par rapport aux 90 % que sont capables d’atteindre des panneaux solaires à eau.
Ce faible rendement implique que pour récolter la même quantité d’énergie, il faudrait au minimum 3 fois plus de surface de panneaux solaires à air qu’en utilisant des panneaux solaires à eau.
Impossible de stocker la chaleur
L’air chaud ne peut pas être stocké, contrairement à l’eau qui peut l’être très facilement dans un ballon isolé.
Si dans le cas de panneaux solaires à eau on peut facilement stocker de la chaleur pour l’utiliser plus tard (la nuit, les jours de mauvais temps), ce ne sera pas le cas avec des panneaux solaires à air. On ne pourra dans ce cas chauffer une habitation que lorsque le soleil est présent c’est-à-dire en journée.
Pas de production d’eau chaude
Le panneau solaire à air ne permet pas de produire de l’eau chaude utilisable pour la douche ou les autres usages sanitaires.
Les types de panneaux solaires à air
Panneau solaire en canette
Le panneau solaire en canette a eu son heure de gloire et à fait le tour d’internet. L’idée est d’utiliser des canettes en alu de récupération pour fabriquer le collecteur du panneau.
Ces cannettes doivent être peintes en noir, elles doivent être ouvertes des 2 cotés pour permettre à l’air de circuler et son ensuite emboîté les unes sur les autres pour créer des tubes. L’air circulera alors dans ces tubes d’aluminium pour se réchauffer.
Vu la faible efficacité du panneau solaire à air, et le temps de fabrication important qu’il demande, il est peu probable que ce soit une solution viable pour du chauffage d’habitation.
Panneau solaire en tôle
On peut aussi utiliser une simple tôle peinte en noir comme collecteur pour panneau solaire à air.
La fabrication en est ainsi plus simple, mais le rendement n’en est pas meilleur, voire moins bon, car l’air circule alors sans turbulence et l’échange entre la tôle et l’air n’est pas optimal.
Pourquoi utiliser un panneau solaire à air ?
Même s’il dispose d’un faible rendement, ce type de panneau solaire peut toutefois être intéressant du fait de son faible coût et de sa simplicité d’installation et d’utilisation pour tenir un logement tempéré et éviter l’humidité, et éventuellement faire quelques économies sur son chauffage.
On trouve ce type de panneau dans le commerce. Ils sont la plupart du temps faits pour êtres fixés contre un mur. Ils prélèvent l’air froid à l’extérieur, le réchauffe et l’injecte ensuite dans le logement. Ils fonctionnent de façon autonome et sont parfois doté d’un petit ventilateur alimenté par un petit panneau photovoltaïque.