applications de l'énergie solaire

Les principales applications de l’énergie solaire

L’énergie solaire fait partie des ressources naturelles les plus abondantes et les mieux réparties à travers le monde. Elle peut être exploitée des tropiques aux pôles à destination d’une vaste gamme d’applications. Elle peut être utilisée pour l’éclairage, l’électrification, la climatisation, le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire, le pompage solaire ainsi que l’irrigation, etc.

Plusieurs types d’énergies solaires

L’énergie solaire se présente sous différents types : thermique, photovoltaïque, thermodynamique et aérovoltaïque.

L’énergie solaire thermique

Qualifiée aussi d’énergie thermique à usage direct, l’énergie solaire thermique est produite grâce à des panneaux solaires thermiques installés sur les toits ou bien les façades des maisons. Ces panneaux captent la chaleur des rayons du soleil, l’utilisent, pour chauffer par le biais d’un fluide caloporteur, de l’eau à usage sanitaire. C’est ce principe que l’on retrouve avec le chauffe-eau solaire ou encore le chauffage solaire.

L’énergie solaire photovoltaïque

Elle est produite grâce à la lumière du soleil (pas de sa chaleur). Des panneaux, appelés aussi modules, photovoltaïques sont installés sur les toits ou au sol et exposés le plus possible aux rayons du soleil. Suivant un processus très technique, ils sont en mesure de transformer la cette lumière reçue en électricité. Concrètement, les cellules photovoltaïques contiennent des électrons qui se mettent en mouvement quand la lumière du soleil les frappe. Les électrons se mettent alors en mouvement dans un circuit fermé. C’est ce déplacement qui va produire de l’électricité. Cette électricité pourra être soit injectée dans le réseau national, soit stockée dans les batteries, soit utilisée directement par les appareils électriques du logement.

L’énergie solaire thermodynamique

Cette énergie solaire est produite par la production de chaleur et le mouvement d’une machine thermique. Les rayonnements du soleil sont directement convertis en électricité grâce à de grands miroirs paraboliques capables de les collecter et de les concentrer. Ces miroirs sont dotés de fluides caloporteurs qui transportent la chaleur préalablement collectée. C’est cette chaleur qui actionne le mouvement des machines thermiques, qui elles, produisent de la vapeur. Enfin, une fois sous pression, la vapeur générée fait tourner les turbines et les alternateurs qui produisent de l’électricité. Ce type d’énergie peut aussi être qualifié d’énergie thermique à usage indirect et est principalement utilisé dans les centrales solaires thermiques.

L’énergie solaire aérovoltaïque

Les panneaux solaires aérovoltaïques combinent le fonctionnement des capteurs solaires thermiques et celui des modules photovoltaïques. Ce panneau solaire est composé de deux faces : la couche supérieure et la couche inférieure. La première, orientée vers le soleil, produit de l’électricité dès lors qu’elle entre en contact avec les rayons du soleil.
La seconde, côté inférieur, est dotée d’un capteur solaire qui capte la chaleur du soleil.
ce panneau hybride a un rendement plus élevé que celui des panneaux solaires classiques surtout dans les endroits ou les températures sont très élevés (comme le Sénégal). En effet les températures trop élevées diminuent le rendement des panneaux solaires ; En récupérant la chaleur des panneaux pour chauffer de l’eau, le panneau aérovoltaïque baisse ainsi sa température interne, ce qui permet d’accroitre son rendement.

Les applications de l’énergie solaire dépendront fortement du type des panneaux solaires.

L’énergie solaire, pour quelles utilisations ?

L’éventail des applications de l’énergie solaire est relativement large. Il va de l’électrification à l’agriculture en passant par la climatisation, le chauffage, la production de l’eau chaude solaire et le pompage solaire.

L’électrification

Avec des panneaux solaires photovoltaïque on peut produire de l’électricité. Cette électricité peut être utilisée de plusieurs manières :

  • L’éclairage domestique : toutes vos ampoules domestiques peuvent fonctionner avec l’énergie solaire. En utilisant es ampoules LEDs de 10 kWh, un panneau de 100 w pourrait vous permettre d’utiliser jusqu’à 10 ampoules dans votre maison.
  • L’éclairage publique, avec les lampadaires solaires.
  • Les équipements électriques domestiques : vos panneaux vont produire du courant continu. L’onduleur de votre installation va le transformer en courant alternatif qui sera utilisable par la totalité de vos appareils électriques : lave-linge, micro-ondes, télévisions, ventilateurs, climatiseurs, réfrigérateurs, etc.

La climatisation

Les besoins en climatisation sont très importants au Sénégal. D’avril à mi-juin le besoin se fait sentir, de la mi-juin à mi-décembre, la vie est quasiment impossible sans climatisation. Or, la climatisation coûte cher. L’énergie solaire vient ici à la rescousse en permettant de diviser par trois votre facture énergétique liée à la climatisation.

L’énergie solaire peut être utilisée pour la climatisation de 2 manières :

  • D’abord en produisant de l’électricité qui peut être utilisée pour faire fonctionner un climatiseur classique : cette option n’est pas recommandée par qu’elle est très couteuse vu que le climatiseur sera en général très consommateur (plus de 2000 kWh) et aussi qu’il va fonctionner avec du courant alternatif qui doit être converti par un onduleur avec une puissance conséquente (donc plus).
  • En faisant directement marcher des climatiseurs solaires : ces climatiseurs solaires ont en général une meilleure efficacité énergétique (Coefficient SEER) ce qui leurs permet d’avoir une consommation énergétique réelle de 600 kWh pour les modèles 12 BTU.

Production d’eau chaude

Les capteurs solaires thermiques ainsi que les panneaux solaires aérovoltaïques permettent d’utiliser la chaleur du soleil pour chauffer de l’eau.

Cette eau peut être à usage sanitaire et donc envoyée vers un ballon d’eau chaude ou à usage de chauffage et donc envoyé vers des radiateurs ou un plancher chauffant.

Un chauffe-eau solaire permet de couvrir jusqu’à 100% des besoins en eau chaude du ménage. D’une part que les températures élevées permettent un excellent rendement et d’autre part parce que les besoins en eau chaude sont assez limités. Ainsi un chauffe-eau solaire de 150 litres sera souvent suffisant pour la plupart des ménages.

Une troisième application et le chauffage des piscines.

L’agriculture

L’énergie solaire a plusieurs applications dans l’agriculture et l’élevage :

  • Elle peut servir à électrifier les champs et domaines qui bien souvent ne sont pas raccordés au réseau électrique. L’installation de panneaux solaires permet alors aux personnes travaillant ou installées sur place de pouvoir utiliser leurs appareils électriques.
  • Elle peut être utiliser pour le pompage de l’eau, quelques panneaux (sans batteries, sans régulateurs et sans onduleurs) peuvent suffire pour faire fonctionner des pompes (DC) de surface ou immergées. L’eau pompé peut être stockée dans des réservoirs pour utilisation ultérieure, dans des bassins surélevés pour l’irrigation par gravitation, ou déversée dans les abreuvoirs du bétail.
  • Le courant produit peut aussi être utilisé pour électrifier les clôtures.

Le solaire, la meilleure source d’énergie

L’énergie solaire est considérée a bien des titres comme la meilleure source d’énergie, notamment dans des pays comme le Sénégal. La liste de ses avantages est infinie :

  • Elle est très économique : au Sénégal, le coût d’une installation solaire est rentabilisé en moins de 5. Or une installation solaire peut être utilisée au moins pendant 20 ans. Ce qui vous permettra d’avoir une électricité totalement gratuite pendant 15 ans.
  • Un énorme potentiel : Au Sénégal l’irradiation est en moyenne 5,8 kWh /​m2/jour pour 3000 heures d’ensoleillement par an, ce qui garantit à notre pays l’un des meilleurs rendements solaires au monde.
  • Bien réparti : le potentiel solaire est plus ou moins le même partout au Sénégal, un bon programme d’appui à cette filière permettrait de régler en un temps record les problèmes d’accès à l’électricité (et tous les fléaux qui en découlent) sur l’ensemble du pays.
  • Une énergie propre : l’énergie solaire est propre à produire et sa consommation n’a aucun impact négatif sur la planète ? Par ailleurs la filière du recyclage se met en place et dans les années à venir, les équipements solaires pourront être recyclés à plus 95%.
  • Des coûts de fonctionnement faibles : une fois installés, les équipements solaires vont fonctionner sans déplacements ou frottements. Donc ils s’usent très peu et leur durée de vie est très importantes. Par ailleurs ils nécessitent très peu d’entretien, à part un nettoyage des panneaux solaires.

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