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Le soleil dispense au travers de l'atmosphère de l'énergie grâce à son rayonnement, de façon directe ou de manière diffuse... C'est cette forme d'énergie que l'on appelle l'énergie solaire. L'énergie solaire joue un rôle capital pour tous les éléments et les êtres vivants sur notre planète notamment en influençant les cycles de l'eau et du vent. De la même façon, le règne végétal, par la photosynthèse dépend en grande partie de l'action du soleil. L'énergie solaire est bien évidemment particulièrement intéressante pour les zones du globe bénéficiant d'un fort ensoleillement mais c'est également une énergie à considérer particulièrement pour les pays de ces zones qui ont une demande énergétique plutôt faible, ainsi que des réseaux de distribution quasi inexistants.
Cette énergie issue du soleil peut être transformée grâce à plusieurs procédés et devenir ainsi des formes d'énergie utiles pour l'activité humaine. Ce sera le cas pour la transformation en chaleur, en électricité ou encore en biomasse. On retrouve souvent l'expression « énergie solaire », pour désigner par extension l'électricité ou la chaleur obtenue grâce à la transformation de l'énergie provenant du soleil.
Les différentes techniques permettant de capter l'énergie issue du soleil
Le principe de base existe depuis fort longtemps puisque nous connaissons l'effet des rayons du soleil sur une loupe ou des lunettes : l'énergie est concentrée et s'en suit une augmentation de la température.
A partir de là l'homme a du inventer des machines, des paraboles, des centrales thermiques afin de pouvoir utiliser toute cette énergie provenant du ciel pour son quotidien.
Aujourd'hui nous utilisons principalement 3 techniques pour capter les rayons solaires et pouvoir ainsi les utiliser sous différentes formes.
Le solaire photovoltaïque
Le fait de convertir directement l'énergie du soleil en électricité s'appelle l'effet photovoltaïque. Cette technique a été découverte en 1839 par Edmond Becquerel mais n'a put être mise réellement en pratique qu'à partir des années 1950 grâce à la création de la première cellule photovoltaïque.
On relie entre elles plusieurs cellules photovoltaïques afin d'obtenir des panneaux solaires ou modules solaires. En les regroupant, on peut ainsi former une installation solaire chez un particulier ou encore alimenter un réseau de distribution électrique grâce à une centrale solaire photovoltaïque.
Le solaire thermique
Le solaire thermique permet d'augmenter localement la température en utilisant le rayonnement solaire.
Le solaire thermique utilisant l'effet de serre servira notamment à produire de l'eau chaude sanitaire grâce au chauffe-eau solaire, ou encore dans les centrales solaires dans lesquelles sont installées de grande serres formées d'une couverture transparente. L'air est ainsi chauffé au sol puis un tirage se fait par un effet de cheminée. L'électricité est ainsi produite quand l'air monte et passe à travers des turbines, elles mêmes couplées à des alternateurs.
Le solaire thermique n'utilisant pas l'effet de serre est aussi une source d'énergie avec par exemple les fours solaires qui concentrent les rayons du soleil grâce à une parabole, ce qui permet d'élever la température des aliments. Grâce à des champs de miroirs ou de paraboles, il existe également des centrales thermiques utilisant ces techniques. Souvent les miroirs sont motorisés afin de suivre les mouvements du soleil et ainsi récupérer un maximum d'énergie destinée à la redistribution sur les réseaux électriques.
Le solaire passif
Le solaire passif est certainement la plus ancienne des utilisations de l'énergie solaire car son principe est de bénéficier directement des apports du rayonnement solaire.
Il s'agit de simple logique et d'optimisation du positionnement et des matériaux utilisées dans la construction notamment. Au moment de la conception architecturale d'un bâtiment ou d'un logement on devra penser à son orientation, à ses murs et façades ainsi qu'au positionnement et à la taille des surfaces vitrées... N'oublions pas également l'isolation thermique qui joue un rôle capital dans une installation passive d'une structure que ce soit concernant le chauffage ou même l'éclairage.
En prenant soin d'optimiser tous ces paramètres et en mettant l'accent sur ces énergies solaires passives lors de la construction d'une maison, il est possible de faire des économies d'énergie très intéressantes.
Cette énergie solaire passive permet ainsi de chauffer un bâtiment ou une partie de celui-ci, pour un coût de consommation quasi nul pour peu que l'on ait privilégié une conception bio climatique dès sa construction.
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