Un système solaire fonctionne en captant l’énergie du soleil et en la transformant en électricité ou en chaleur utilisable. Tout d’abord, comment fonctionne un système solaire: ce processus repose sur plusieurs composants essentiels qui collaborent pour fournir de l’énergie propre et renouvelable. Examinons une explication détaillée de ce processus de production d’énergie solaire, principalement axé sur les systèmes photovoltaïques, tout en incluant également une vue d’ensemble des systèmes thermiques.
1. Captation de l’énergie solaire : Les panneaux solaires
Premièrement, le processus commence par la captation des rayons du soleil à l’aide de panneaux solaires. En effet, ces panneaux sont composés de cellules solaires, généralement en silicium, un matériau semi-conducteur. Lorsque les photons (particules de lumière) frappent la surface des cellules, ils libèrent des électrons, créant ainsi un courant électrique.
- Photovoltaïque (PV) : Ce système utilise des cellules photovoltaïques pour convertir la lumière solaire en électricité.
- Thermique : Ce système, en revanche, utilise des capteurs solaires thermiques pour capter la chaleur du soleil et la transférer à un fluide caloporteur (eau ou autre liquide) afin de produire de la chaleur.
2. Transformation de l’énergie : Le courant continu (DC)
Ensuite, lorsque les photons frappent les cellules solaires, ils génèrent un courant continu (DC). Ce type d’électricité circule en une seule direction et est propre aux systèmes photovoltaïques solaires.
Par ailleurs, pour les systèmes thermiques, la chaleur captée est transférée à un fluide caloporteur. Ce dernier circule dans des tuyaux et peut être utilisé directement pour chauffer de l’eau ou l’air d’un bâtiment.
3. Conversion de l’électricité : L’onduleur
Ensuite, dans un système photovoltaïque, l’électricité produite est sous forme de courant continu (DC), qui n’est pas compatible avec la plupart des appareils ménagers, lesquels nécessitent du courant alternatif (AC). C’est ici que l’onduleur intervient.
- Fonction de l’onduleur : Il transforme le courant continu (DC) en courant alternatif (AC), rendant ainsi l’électricité utilisable par les appareils électriques et le réseau de distribution.
4. Distribution de l’électricité : Utilisation ou réinjection dans le réseau
Enfin, une fois que l’électricité a été convertie en courant alternatif, elle peut être utilisée de deux manières :
- Autoconsommation : L’électricité générée peut être directement consommée pour alimenter les appareils électriques de la maison ou du bâtiment.
- Réinjection dans le réseau : Si vous produisez plus d’électricité que ce que vous consommez, l’excédent peut être envoyé dans le réseau public. En fonction du pays, vous pouvez recevoir une compensation financière ou des crédits énergétiques pour cette réinjection
5. Stockage de l’énergie solaire : Les batteries
Les batteries solaires jouent un rôle clé dans les systèmes où l’autonomie énergétique est recherchée, ou dans des zones isolées non connectées au réseau électrique. Elles stockent l’électricité produite en surplus pendant les périodes de fort ensoleillement. Pour la restituer plus tard lorsque la demande est plus forte ou lorsque la production solaire est faible.
- Types de batteries : Batteries au plomb-acide, lithium-ion, ou à sel.
- Fonctionnement : Lorsque l’énergie produite dépasse la demande, elle est dirigée vers les batteries qui stockent l’énergie sous forme chimique pour une utilisation future.
6. Surveillance et gestion : Le monitoring solaire
Les systèmes de gestion ou de monitoring solaire permettent de surveiller en temps réel la performance du système. Ils fournissent des données sur la quantité d’énergie produite, consommée, ou stockée, et alertent en cas de problème.
- Fonction de monitoring : Optimiser le rendement du système en suivant la production et l’état des composants, tels que les panneaux solaires, les batteries et l’onduleur.
7. Systèmes solaires thermiques : Production de chaleur
Les systèmes solaires thermiques diffèrent des systèmes photovoltaïques en ce qu’ils ne produisent pas d’électricité, mais de la chaleur. Ce type de système utilise des capteurs thermiques pour capter l’énergie solaire sous forme de chaleur, qui est ensuite utilisée pour chauffer de l’eau ou pour le chauffage de locaux.
- Capteurs solaires thermiques : Ils sont souvent utilisés dans les systèmes de chauffe-eau solaires, qui permettent de produire de l’eau chaude sanitaire ou pour le chauffage domestique.
8. Économie d’énergie et durabilité
L’utilisation de systèmes solaires photovoltaïques et thermiques permet de réduire significativement la dépendance aux énergies fossiles, tout en diminuant les émissions de gaz à effet de serre. Le coût d’installation est rapidement compensé par les économies réalisées sur les factures d’électricité ou de chauffage. Mettez vous savez Comment fonctionne un système solaire.
