Chauffe-eau solaire : qu'est ce qu'un capteur sous vide?

Quels capteurs solaires pour votre chauffe-eau solaire? Le choix peut donner lieu à des hésitations sans fin et des dilemmes cornéliens. Afin de vous éclairer, je vous propose aujourd'hui un point rapide sur un type spécifique de capteurs solaires : les capteurs sous vide.

Ceux-ci sont les plus performants des capteurs solaires. Ils se composent d'un ensemble de tubes de verre de 5 à 15cm de diamètre. Ces tubes sont sous vide et contiennent, d'une part,  un absorbeur servant à capter le rayonnement du soleil, et d'autre part, un échangeur destiné à transférer l'énergie thermique (la chaleur) obtenue à partir de ce rayonnement. L'absorbeur fait l'objet d'un traitement spécial de manière à éviter le rayonnement, c'est-à-dire pour qu'il réfléchisse le moins possible le rayonnement qu'il reçoit (et donc l'absorbe le plus possible, pour augmenter son rendement).

Mais au fait, pourquoi mettre ces capteurs sous vide? Tout simplement,  parce que cela permet de minimiser les pertes de chaleur au niveau de l'absorbeur. Cela permet donc d'isoler thermiquement les capteurs sans avoir de coffre de protection comme sur les autres capteurs solaires thermiques.

Pour que ce système fonctionne, la pression à l'intérieur des tubes doit descendre à 0,001 Pascal - le "vide". Cette condition est impérative au bon fonctionnement du capteur, et tout tube dont un probléme d'hermétisme compromettrait cette basse pression doit être impérativement remplacé. Heureusement, nul besoin de monter sur son toit avec un manomètre chaque mois pour vérifier les tubes! Chaque tube est commodément muni d'un témoin en baryum en bout de tube. Argenté sous vide, le baryum se colore en blanc en présence d'air, ce qui permet de vérifier l'absence d'air dans le tube aisément.

 Pourquoi faire le choix de capteurs sous vide? SImplement, ceux-ci offrent généralement un rendement supérieur à celui des capteurs classiques avec coffre de protection. Le site Outils Solaires présente le graphique suivant pour comparer les performances de différents capteurs :

On remarque que la différence de rendement, dans la tranche de températures correspondant au chauffage solaire domestique et aux chauffe-eau solaires individuels, est assez importante au-dessus de 60°C. Attention cependant, il est précisé que la comparaison des surfaces "utiles" des capteurs plans et à tubes est difficile, ce qui peut fausser la comparaison.

Les capteurs à tubes se déclinent sous une multitude de modèles, dont j'aborderai prochainement la présentation.

(Crédits photo : HEPSUL, Outils Solaires)