Comme je l’ai écrit hier, l’énergie solaire peut être transformée en électricité ou en chaleur (c’est ce qu’on appelle utilisation active), mais on peut aussi exploiter les rayons du soleil pour maximiser la quantité d’énergie reçue et emmagasinée par un bâtiment (utilisation passive).
L’utilisation passive de l’énergie solaire implique d’exploiter les éléments architecturaux d’une maison (murs, fenêtres, planchers, toits) pour tirer profit du rayonnement solaire. Il s’agit en général de moyens très simples et peu coûteux de réduire sa consommation d’électricité. Ainsi, on va orienter les grandes baies vitrées vers le sud et faire seulement des petites fenêtres face nord. En plus, on construit des toits à large saillies pour protéger la maison des chaleurs intenses de l’été. En hiver, tout ceci permet de profiter à la fois de la chaleur et de la lumière du soleil, mais aussi de limiter les pertes de chaleur. En été, on limite l’électricité consommée pour refroidir la température intérieure.
En réalité, le concept de "maison passive" est beaucoup plus large que la simple utilisation passive du soleil. Il comprend aussi d’autres mécanismes visant à réduire la consommation d’électricité: température contrôlée par ordinateur, optimisation par la mise en réseau des appareils ménagers, meilleure isolation, arbres alentours pour protéger la maison des vents et réduisant les pertes de chaleur, ventilation "double flux" (qui permet de récupérer toute la chaleur contenue dans l’air avant de la rejeter à l’extérieur) . Pour en savoir plus, vous pouvez consultez le site de Maison Passive.
Un exemple de maison conçue sur ce modèle est celle d’Andreas, à qui France 3 a rendu visite:
J’ai eu une bonne surprise hier matin dans le métro en ouvrant le quotidien gratuit 20 Minutes d’hier. Le journal présentait la nouvelle école Jean-Louis-Marquèze (à Limeil-Brévannes, 94), inaugurée samedi, qui sera la "première école à énergie positive". En effet, cette école produira plus d’énergie qu’elle ne consomme. Elle est construite selon les concepts de "la maison passive" (larges baies vitrées orientées vers le sud, ventilation "double flux", pompe à chaleur produisant de l’électricité à partir de la température des nappes phréatiques, chauffage solaire). De plus, elle est équipée de 700m2 de panneaux solaires!
Ces deux exemples montrent bien que les effets pour l’environnement sont les plus élevés quand on combine l’utilisation active et passive de l’énergie du soleil!
(Crédits photos: Site de l’organisation canadienne Newenergy)
Four solaire: Un four solaire est constitué de centaines de miroirs orientés vers un récepteur central. La température du récepteur central, vers lequel sont réfléchis les rayons du soleil, monte à plus de 600°C. Un courant d’huile synthétique collecte cette chaleur et la convertit en vapeur. La vapeur fait tourner des turbines reliées à un générateur, produisant ainsi de l’électricité. Les fours solaires les plus grands peuvent produire plus de 10MV, contribuant de manière importante à la production d’électricité nationale. (Ci-contre: le four solaire d’Odeillo dans les Pyrénées Orientales)
Energie photovoltaïque: Elle est utilisée dans l’aérospatiale pour allonger la durée de vie des satellites, et s’est répandue dans de nombreuses applications, allant des calculatrices aux centrales solaires puissantes. Elle repose sur l’effet photoélectrique, qui génère de l’électricité directement de l’énergie solaire (sans passer par la chaleur comme véhicule d’énergie).
Chauffage de l’eau: Il s’agit actuellement d’un des premiers débouchés de l’énergie solaire. Comment ça marche? C’est simple: un panneau solaire chauffe-eau est constitué de plaques de métal sombres qui absorbent les rayons du soleil. Cette chaleur est transférée vers un réseau de conduits d’eau placés contre la surface de la plaque, ou à l’intérieur même de celle-ci. Une pompe à contrôle thermostatique régule le débit d’eau. Le thermostat permet un chauffage uniforme de l’eau jusqu’à une températire de 82°C.