Voir la source de Capteur solaire

[[Category:Finit]]
[[File:Flatplate.png|350px|thumb|right|Figure 1. Capteur solaire.<ref>Wikimedia Commons [Online], Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flatplate.png</ref>]]

<onlyinclude>Un '''capteur solaire''' est un dispositif qui collecte et/ou concentre le [[rayonnement solaire|rayonnement]] du [[Soleil]]. Ces dispositifs sont principalement utilisés pour le [[chauffage solaire de l'eau|chauffage solaire actif]] et permettent de chauffer de l'[[eau]] pour l'usage personnel.</onlyinclude><ref name=boyle>G. Boyle. ''Renewable Energy: Power for a Sustainable Future'', 2nd ed. Oxford, UK: Oxford University Press, 2004.</ref> Les capteurs sont généralement montés sur le toit et doivent être très robustes, car ils sont exposés à des conditions météorologiques très diverses.<ref name=boyle/>

L'utilisation des capteurs solaires offre une alternative au [[chauffage de l'eau domestique]] traditionnel (à l'aide d'un chauffe-eau), réduisant potentiellement les coûts d'[[énergie]] au fil du temps.
Outre les installations domestiques, un grand nombre de ces capteurs peuvent être combinés pour former un réseau qui sera utilisé pour produire de l'électricité dans les [[centrale solaire thermique|centrales solaires thermiques]].

==Types de capteurs solaires==
Il existe plusieurs types de capteurs solaires, mais tous sont construits selon le même principe de base. En général, un certain matériau est utilisé pour recueillir et concentrer l'énergie du Soleil et l'utiliser pour chauffer l'eau. Le plus simple de ces dispositifs utilise un matériau noir pour entourer les tuyaux dans lesquels circule l'eau. Le matériau noir absorbe très bien le rayonnement solaire, réchauffant l'eau qu'il entoure. C'est une conception très simple, mais les capteurs peuvent devenir très complexes. 
Des plaques absorbantes peuvent être utilisées si une grande augmentation de température n'est pas nécessaire, mais les dispositifs qui utilisent des matériaux réfléchissants pour concentrer la [[lumière du Soleil]] entraînent généralement une forte hausse de [[température]].

===Capteur solaire plat===
[[File:Flat_plate_glazed_collector.gif|400px|framed|right|Figure 2. Schéma d'un capteur solaire plat.<ref>Wikimedia Commons. (August 10, 2015). ''Flat Plate Glazed Collector'' [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Flat_plate_glazed_collector.gif</ref>]]

Ces capteurs sont simplement des boîtes métalliques recouvertes d'une sorte de [[vitrage]] transparent sur une plaque d'absorption de couleur sombre. Les côtés et le fond du capteur sont généralement recouverts d'une [[isolation]] afin de minimiser les pertes de chaleur aux autres parties du capteur. Le rayonnement solaire traverse le vitrage transparent et frappe la plaque absorbante.<ref name="RE1">Flasolar. (August 10, 2015). ''Flat Plate Solar Collectors'' [Online]. Available: http://www.flasolar.com/active_dhw_flat_plate.htm</ref> Cette plaque se réchauffe et transfère la chaleur à l'eau ou à l'air qui se trouve entre elle et le vitrage. Parfois, ces plaques absorbantes sont peintes avec des vernis spéciaux, conçus pour absorber et retenir la chaleur mieux que la peinture noire traditionnelle. Les plaques sont souvent fabriquées d'un métal qui est un bon [[conducteur]], - généralement, de [[cuivre]] ou d'[[aluminium]].<ref name="RE1"/>

===Capteurs à tubes sous vide===
[[File:Evacuated_tube_collector.gif|280px|framed|right|Figure 3. Schéma d'un capteur solaire à tubes sous vide.<ref>Wikimedia Commons. (August 10, 2015). ''Evacuated Tube Collector'' [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/Evacuated_tube_collector.gif</ref>]]

Ce type de capteur solaire utilise une série de tubes sous vide pour chauffer l'eau.<ref name=boyle/> Ces tubes utilisent un vacuum ou un espace sous vide, pour capter l'énergie solaire, tout en minimisant la perte de chaleur dans l'environnement. Ils sont constitués d'un tube en métal qui sert de plaque d'absorption et qui est relié à un caloduc pour transporter la chaleur collectée du Soleil vers l'eau. Ce caloduc est essentiellement un tuyau dont le contenu fluide est soumis à une [[pression]] très particulière.<ref>RedSun. (August 10, 2015). ''Evacuated Tube Collector'' [Online]. Available: http://www.redsunin.com/products/evacuated-tube-collector-solar-water-heaters/</ref> Sous cette pression, le bout « chaud » du tuyau contiendra du liquide bouillant tandis que le bout "froid" aura de la vapeur qui se condense. Cela permet à l'énergie thermique de se déplacer d'un bout vers l'autre de manière plus efficace. Une fois que la chaleur du Soleil passe du bout chaud du caloduc vers le bout de condensation, l'énergie thermique se déplace vers l'eau qu'on réchauffe.<ref name=boyle/>

===Capteurs solaires à focalisation linéaire===
[[File:2000px-Solarpipe-scheme.svg.png|360px|thumb|right|Figure 4. Schéma d'un capteur solaire à focalisation linéaire.<ref>>Wikimedia Commons. (August 10, 2015). ''Line Focus Collector'' [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ad/Solarpipe-scheme.svg/2000px-Solarpipe-scheme.svg.png</ref>]]
Ces capteurs, parfois connus sous le nom de « miroirs cylindro-paraboliques », utilisent des matériaux hautement réfléchissants pour collecter et concentrer l'énergie thermique du rayonnement solaire.<ref>US Department of Energy. (August 10, 2015). ''Line Focus Solar Collector'' [Online]. Available: https://www.eeremultimedia.energy.gov/solar/photographs/line_focus_solar_collector</ref> Ces capteurs sont composés de sections réfléchissantes de forme parabolique reliées en une longue rangée.<ref name=boyle/> Un tuyau qui transporte l'eau est placé au centre de ces miroirs courbes de sorte que la lumière du Soleil captée par le matériau réfléchissant est concentrée sur le tuyau, chauffant ainsi son contenu. Ces capteurs ont une puissance très élevée et sont donc généralement utilisés pour produire de la vapeur pour les [[centrale solaire thermique|centrales solaires thermiques]]. Ils ne sont pas utilisés dans les applications résidentielles. Ces miroirs cylindro-paraboliques peuvent être extrêmement efficaces pour générer de la chaleur à partir du Soleil, en particulier ceux qui peuvent pivoter, en suivant le Soleil dans le ciel pour assurer une récolte maximale de la lumière du Soleil.<ref name=boyle/>

===Capteurs à point focal===
[[File:SolarStirlingEngine.jpg|400px|framed|right|Figure 5. Capteur solaire à point focal.<ref>Wikimedia Commons. (August 10, 2015). ''Solar Stirling Engine'' [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/SolarStirlingEngine.jpg</ref>]]
Ces capteurs sont composés de grandes antennes paraboliques constituées d'un matériau réfléchissant qui concentre l'énergie du Soleil sur un seul point. La chaleur de ces capteurs est généralement utilisée pour faire fonctionner un [[moteur Stirling]].<ref name=boyle/> Bien qu'ils soient très efficaces pour recueillir la lumière du Soleil, ils doivent suivre activement le Soleil dans le ciel pour être utiles. Ces antennes peuvent fonctionner seules ou être combinées en un réseau pour recueillir encore plus d'énergie du Soleil.<ref>JC Solar Homes. (August 10, 2015). ''Concentrators and Flat Plate Collectors'' [Online]. Available: http://www.jc-solarhomes.com/COLLECTORS/concentrators_vs_flat_plates.htm</ref>

Les capteurs à point focal et les appareils similaires peuvent être utilisés pour concentrer l'énergie solaire avec des systèmes [[photovoltaïques concentrés]]. Dans ce cas, au lieu de produire de la chaleur, l'énergie du Soleil est directement convertie en électricité grâce à des [[cellule photovoltaïque|cellules photovoltaïques]] à haut rendement, conçues spécifiquement pour exploiter l'énergie solaire concentrée.
==En savoir plus==
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*[[Énergie solaire]]
*[[Cheminée solaire]]
*[[Centrale solaire thermique]]
*[[Cellule photovoltaïque]]
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==Références==
{{reflist}}[[Category:Uploaded]]