Collecteurs solaires. Systèmes de stockage de chaleur solaire. Schéma, description

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Collecteurs solaires. Systèmes de stockage de chaleur solaire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Si vous installez un collecteur d'une surface beaucoup plus grande et que vous le connectez à un réservoir de stockage de très grande capacité, vous pouvez chauffer plusieurs maisons à la fois. Cependant, le principal problème de l'énergie solaire est lié au fait que l'énergie est nécessaire principalement en hiver, lorsque la quantité de rayonnement solaire est faible, et qu'au contraire, la majeure partie du potentiel estival n'est pas utilisée en raison du manque de demande. Par conséquent, investir dans de grands collecteurs de plus grande productivité n'a pas de sens.

Cependant, il existe également des installations qui permettent en hiver d'utiliser la chaleur accumulée en été par les capteurs solaires et stockée à l'aide de grands réservoirs de stockage (stockage saisonnier). Le problème ici est que la quantité de liquide nécessaire pour chauffer une maison est comparable au volume de la maison elle-même. De plus, le stockage de chaleur doit être très bien isolé. Pour qu'un réservoir de stockage domestique conventionnel conserve la majeure partie de la chaleur pendant six mois, il devrait être enveloppé d'une couche d'isolation de 4 mètres d'épaisseur. Par conséquent, il est avantageux de rendre la capacité de stockage très importante. En conséquence, le rapport surface/volume diminue.

De grandes installations de chauffage solaire à distance sont utilisées au Danemark, en Suède, en Suisse, en France et aux États-Unis. Les modules solaires sont installés directement sur le sol. Sans stockage, une telle installation de chauffage solaire peut couvrir environ 5 % de la demande de chaleur annuelle, puisque l'installation ne doit pas générer plus que la quantité minimale de chaleur consommée, y compris les pertes dans le réseau de chauffage urbain (jusqu'à 20 % lors de la transmission). S'il y a un stockage de chaleur pendant la journée la nuit, une installation de chauffage solaire peut couvrir 10 à 12 % de la demande de chaleur, y compris les pertes de transmission, et avec un stockage de chaleur saisonnier, jusqu'à 100 %. Il est également possible de combiner le chauffage urbain avec des capteurs solaires individuels. Le système de chauffage urbain peut être éteint pour l'été lorsque l'approvisionnement en eau chaude est assuré par le soleil et qu'il n'y a pas de demande de chauffage.

De grands systèmes de stockage de chaleur saisonniers résidentiels ont déjà été construits dans plusieurs pays, mais sont encore assez coûteux. La taille du stockage central varie de plusieurs milliers à plusieurs centaines de milliers de mètres cubes. La plus grande installation de stockage de ce type en Europe est située dans la ville d'Oulu (Finlande). Installé dans une gigantesque grotte de pierre de 200 000 m3, il sera relié à une centrale de cogénération biomasse. Cette chaufferie a été construite dans le cadre du programme EU-Thermie mis en œuvre par l'Union Européenne.

Un autre projet réussi de stockage saisonnier d'eau chaude est situé dans la ville de Lukebo (Suède). Il utilise une grotte rocheuse remplie d'eau (105 000 m3) et 28 800 m2 de capteurs solaires plans pour fournir 100 % de l'énergie nécessaire (8500 550 MWh/an) pour l'eau chaude et le chauffage de 70 logements. Toutes ces maisons sont raccordées au système de chauffage urbain communal. La température de l'eau fournie aux consommateurs est de 55 degrés Celsius et celle de l'eau de retour est de XNUMX degrés.

La période d'amortissement de telles installations est très longue. La leçon la plus importante tirée de l'expérience des systèmes de chauffage est d'investir d'abord dans l'efficacité énergétique et la conception solaire passive, puis d'utiliser l'énergie solaire pour compenser l'énergie de chauffage manquante.

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