1. Remerciements Jean-Louis Bal, Directeur des nergies renouvelables lADEME, pour lactualisation du texte.

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On peut dire qu peu de choses prs la plupart desnergies utilises par lhomme sur la Terre proviennent duSoleil : nergie fossile (ptrole, houille), biomasse, nergiehydraulique,et mme nergie olienne.En somme,les seulesnergies sur Terre ne rien devoir au soleil sont bases surlatome, la gothermie, et les mouvements de la mare.Nanmoins,lutilisation directe de lnergie solaire est enco-re tout fait marginale en dehors des usages domestiques.

Le but du solaire thermique est de procurer unchauffage domestique, soit de leau (chauffe-eau, chauf-fage de piscines,etc.), soit du logement dans son ensemble(chauffage central).

Le chauffage de leau domestiqueLe principe dun capteur solaire usage domes-

tique est simple. Il comporte trois lments :un absorbeur, qui est tout simplement une plaque mtal-lique plane, de couleur noire, judicieusement orientepar rapport au soleil ;un isolant, destin sparer le systme de lextrieur afin de limiter les pertes de chaleur par transmission.Vers lavant, ce sera une plaque transparente (verre ouplastique) ;un fluide de transfert de chaleur, qui circule dans des tuyaux parallles en contact avec labsorbeur. Ledplacement de ce fluide (de leau) seffectue de deuxmanires : circulation naturelle : leau entre par le bas du

capteur, est chauffe par le soleil, et sort vers le hautpour rejoindre un rservoir de stockage. Lorsque leauchaude est utilise, elle est remplace dans le rser-voir par une quantit deau quivalente provenantdu capteur. Ce systme est conseill pour les rgions ensoleillement peu prs constant ;

circulation force : une pompe commande par unergulation de temprature permet une circulationplus rapide des calories captes par labsorbeur versle rservoir. Le systme sarrte automatiquementds que la temprature de leau la sortie du cap-teur atteint celle du rservoir. Ce systme est utilispour les rgions ensoleillement variable.

De toute manire, et quel que soit le systme, ondoit prvoir un apport calorique dappoint (rsistancelectrique par exemple).

La ralisation de tels systmes est simple,adaptable toutes rgions et dentretien peu coteux. Dans les pays saisons bien tranches,avec longues priodes pluvieusesou nuageuses, le chauffage solaire de leau risque dtreparfois insuffisant. Sans compter les priodes de gel, ola vidange du systme pourra tre ncessaire (pas ques-tion de mettre un anti-gel dans leau destine au chauf-fe-eau !). Ces inconvnients pourraient tre vits si lontait capable de stocker la chaleur engendre. Cette voieest en phase de recherche, mais pour le moment, seul lestockage court terme est techniquement et conomi-quement possible.

Fin 2002, les superficies des capteurs pour chauf-fe-eau installes en Europe taient les suivantes :

Allemagne : 4,7 millions de m2 ;Grce : 2,8 millions de m2 ;Autriche : 2,5 millions de m2 ;France : 670 000 m2 ;Espagne : 440 000 m2 ;Italie : 400 000 m2.

Le chauffage central solaireLe principe de chauffage est le mme que celui

dun chauffe-eau, mais la surface couverte par les cap-teurs doit tre importante : en moyenne 14 m2 pour unlogement de 100 m2, le plus souvent dispose en toiture.

La chaleur est distribue dans le logement soit par desradiateurs, soit, et cest le cas le plus frquent, par linter-mdiaire dun plancher solaire direct. Il sagit dun ensemblede tubes noys dans la dalle de bton qui servira de plancher,dans lesquels circule un fluide chauff provenant des capteurs. Ce systme peut tre utilis pour alimenter deschauffe-eau, au moins pendant la saison chaude.

Toute cette installation est simple et nexige pas detechniques particulires une fois ltude thermique effec-tue. Linvestissement ( la construction du logement)nest pas suprieur celui dun chauffage central clas-sique par plancher, soit 8000 11 000 euros pour unemaison individuelle dune superficie de 100 150 m2, maisil faut prvoir en plus un chauffage dappoint utilisablelorsque les priodes densoleillement sont insuffisantes.On a calcul que lconomie ralise annuellement sur lechauffage de la maison et de leau tait de 30 60%.

lnergie solaire

Lnergie solaire thermique : une introductionMichel Rabinovitch1.

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La climatisation solaireIl existe deux mthodes de climatisation solaire,par

vaporation et par absorption.

Climatisation par vaporationCette technique se perd dans la nuit des temps : les

rcipients poreux et les linges humides ont t utilisspartout o le soleil frappait fort. En climat sec et chaud,un grillage fin constamment humidifi, dispos face ausoleil dans une large ouverture, est trs efficace pourrafrachir une pice. En climat tempr, il est ncessaire dedshumidifier lair avant refroidissement par vapora-tion. Pour cela, on utilise une roue contenant un gel de sili-ce, qui va absorber la vapeur deau. Le gel sera ensuitergnr par chauffage solaire.

Climatisation par absorptionComme pour le chauffage des eaux domestiques,

des capteurs solaires destins chauffer leau sont ins-talls. Ces capteurs vont fonctionner sous vide afin das-surer les tempratures les plus leves possibles, nces-saires au fonctionnement de la machine absorption. Unrcipient de stockage de cette eau chaude servira de tam-pon pour viter larrt de la machine pendant les priodesde moindre ensoleillement.

La machine absorption dissocie par bullitionune solution deau et de bromure de lithium. Aprs refroi-dissement, la recombinaison des deux composants produitune raction endothermique, et le froid ainsi produit estdistribu par les mthodes classiques. On conoit cepen-dant quune nergie calorique dappoint soit parfois nces-saire afin damener la temprature de leau lbullitiondans la machine absorption.

En France, lexemple le plus clbre de climatisationsolaire est celui des caves viticoles de Banyuls (PyrnesOrientales), o la superficie des capteurs atteint 130 m2.

Le solaire thermique en FranceLEurope,et particulirement la France,est en retard

par rapport dautres pays comme les tats-Unis et Isral(o le chauffage solaire des eaux domestiques tait djtrs rpandu dans les annes 50).

Cest pourquoi une vaste opration de promotionde ce mode de chauffage est entreprise, dabord dans lesDOM,puis en mtropole. Ce programme (Plan Soleil 2006),est men par lADEME, au dpart en partenariat avecquatre rgions du sud de la France (Corse, Languedoc-Roussillon, Midi-Pyrnes, PACA), et stend progressive-ment lensemble du territoire. Le programme Plan Soleil

2006 a pour objectif linstallation, chaque anne, de 15000 chauffe-eau solaires individuels, 15 000 m2 de capteursdans les immeubles collectifs et 500 planchers pour chauf-fage central solaire. Ce programme prvoit un systmedaide lachat pour un matriel agr. Un chauffe-eausolaire cotant de 1 800 5 300 euros selon les dimensionsde linstallation,une prime de lADEME, initialement de 690 1150 euros pouvait tre obtenue et tre ventuellementrenforce par les collectivits locales. Cette prime estmaintenant remplace par un crdit dimpt de 40 % surle prix du matriel (hors cot de la main duvre de pose).Cette incitation fiscale sadresse tous les contribuablessans distinction de niveau de revenus.

Des aides lquipement dtablissements collec-tifs sont galement prvues. Dautre part, lADEME a misen place un programme de diffusion de Systmes SolairesCombins sur maisons individuelles qui serviront de rf-rences et qui sont galement ligibles au crdit dimptainsi qu des aides rgionales.

ConclusionsEn fvrier 2004, le journal Le Monde titrait : Le

solaire thermique, encore un luxe mais plus tout fait uneutopie. Ce titre pourrait faire sourire lorsquon a vu queles chauffe-eau solaires taient dj une banalit Tel-Aviven 1960. Il nous remplit plutt de tristesse lorsquonconstate la fois le retard de la France dans ce domaineet les erreurs que se permet un grand journal. En fait, lechauffage solaire de leau domestique est probablementlutilisation la fois la plus simple et la plus facile mettreen uvre partout dans le monde, avec des frais de main-tenance relativement faibles.

Les limites du solaire thermique sont naturelle-ment fonction de lensoleillement de la rgion considre.Le stockage calorique court terme dans un rservoir per-met damortir les creux pendant les passages nua-geux. long terme, le problme est plus ardu, et les solu-tions envisages sont actuellement trop coteuses pourtre conomiquement viables. Un apport calorique (rsis-tance lectrique par exemple) devra donc tre prvu.

Rfrences Paul de Neyer : nergie solaire thermique, mai 2003,www.inti.be/ecotopie/solact.htmlClimatisation solaire,www.outilssolaires.com/premier/prin-clim.htm Ministre de lconomie, des Finances et de lIndustrie :Le solaire thermique en France, dcembre 2001,www.industrie.gouv.fr/energie/renou/solthermique.htm

lnergie solaire

1. Remerciements Julien Adrast et Olivier Leuillier pour leur contribution llaboration de ce texte.Courriels : oleuiller@forclum.eiffage.fr ; jadrast@forclum.eiffage.fr

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Association Hespul : Le systme solaire combin (SSC) et leplancher solaire direct (PSD),www.hespul.org/thermique.htmlDirection gnrale nergie (Belgique) : Solaire-Prix, janvier2003,http://mineco.fgov.be/energy/renewable_energy/sun/sun_fr_005.htm EDF : EDF et lnergie solaire thermique, juin 2004,www.edf.fr

Centre dinformation sur lnergie et lenvironnement(CIELE) : Les nergies renouvelables : le solaire thermique, 2001,www.ciele.org/filieres/solairethermique.htm Notre plante-info : Les nergies renouvelables lnergie solaire,2004,www.notre-planete.info/environnement/energies_solaire.phpCEA : Les trois voies de lnergie solaire, septembre 2001,www.cea.fr/fr/publications/clefs44/fr-clefs44/clefs4424.html

lnergie solaire

Photovoltaque et thermique : deux nergies renouvelables en dveloppement chez Forclum Val de LoireLa Rdaction1.

Il convient de bien distinguer photovoltaque etthermique dont les finalits et les technologies sont diff-rentes.Dans le premier cas,il sagit de produire de llectricit partir de cellules photovoltaques, dans lautre, laidede capteurs solaires, de fournir de la chaleur soit pour deleau chaude sanitaire, soit pour du chauffage solaire.

Production dlectricit photovoltaqueGnralits

Les cellules photovoltaque sont des composantslectroniques semi-conducteurs reprsents par des pastilles de silicium, regroupes en srie ou en parallle (24 ou 48 volts) dans des panneaux (modules) de un mtrecarr, qui, sous limpact de lnergie solaire (effet photo-voltaque), fournissent un courant continu quil convientensuite de transformer en courant alternatif par un ondu-leur (trois onduleurs sil faut faire du courant triphas).

En site raccord au rseau de distribution et selonle contrat pass, soit le courant produit sert en priorit la consommation de lutilisateur, le solde tant revendu EDF, soit le courant produit est revendu en totalit EDF.Un compteur spcifique contrle la production par ce sys-tme (Photo 1). Pour des raisons de scurit, londuleurdoit se couper ds quil y a une coupure du rseau ; le pro-

ducteur dnergie photovoltaque se retrouve alors dansla situation de labonn classique raccord au rseau.

En site isol, donc non raccord, lquipement parpanneaux (24 ou 48 volts) ne change pas, mais le courantdoit tre stock dans des batteries (Photo 2). Le dispositifcomporte un rgulateur qui gre lentre du courant solai-re dans la batterie, dun onduleur qui le transforme le cou-rant continu en courant alternatif et dun transformateurpour faire passer la tension de 24 ou 48 volts 230 volts,tension du rseau.

Photo 1. Exemple de site raccord de particulier : 24 modules, 2160 wc(puissance-crte en watts correspondant un ensoleillement optimum)(clich Forclum).