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Explications et performance des panneaux solaires sous-vide

Mis à jour le 02/05/2013

Un capteur solaire sous-vide est composé d'une série de tubes transparents en verre de 5 à 15 cm. de diamètre. Dans chaque tube il y a un absorbeur pour capter le rayonnement solaire et un échangeur pour permettre le transfert de l'énergie thermique.

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Panneaux solaires à tubes sous vide.

Dans les capteurs solaires sous-vide, les tubes sont mis sous-vide pour éviter les déperditions thermiques convectives de l'absorbeur, et l'absorbeur reçoit un traitement sélectif pour empêcher le rayonnement. Ainsi, on peut réaliser des capteurs solaires performants sans une isolation thermique rapportée ou un coffre de protection.
 

Efficacité des tubes sous-vide

Pour être efficace le vide doit être poussé < 10-3 Pa. Un tube devient inutile s'il n'est pas totalement hermétique et il faut le changer pour préserver la performance de l'ensemble du capteur. Afin de visualiser cette éventualité, les tubes sont munis d'un témoin (getter) en baryum, qui dépose une couche métallisée sur l'intérieur du tube pendant la fabrication. Cette couche argentée de baryum devient blanc en contact avec l'air et ainsi sert de témoin à la perte de vide.

Témoin et clips pour fixation en bout de tube.

 

Le bout du tube est argenté si le vide est effectif, si non il devient blanc.

 


Performance

A surface d'absorbeur égale, le rendement de capteurs sous-vide est généralement meilleur que celui d'un capteur plan, surtout à des températures élevées (>60°C). Mais attention, les surfaces utiles d'un capteur à tubes sous vide et d'un capteur plan sont difficilement comparables.

Graphique schématique montrant les performances comparées des différents types de capteurs solaires thermiques.


Diversité de techniques

Il y a 4 familles de capteurs sous vide, et chacun dépend d'une technique spécifique :

  • capteur à tube sous vide à circulation directe,
  • capteur à tube sous vide à caloduc,
  • capteur à tube sous vide à effet thermos,
  • capteur à tube sous vide Schott.


Article mis à jour le 02/05/2013

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