Les 10 principales utilisations résidentielles de l’énergie solaire
Écrit par Timothy Thiele | Revu par Larry Campbell
L’énergie solaire, qui consiste à récolter l’énergie du soleil à l’aide de panneaux photo-électriques ou d’autres techniques de collecte, n’est plus seulement un « rêve vert » ou un concept expérimenté par les universités et les entreprises. Aujourd’hui, il existe des moyens pratiques d’utiliser l’énergie solaire chez soi. Comme pour toute avancée technologique, il y a des coûts d’investissement à prendre en compte, mais de plus en plus de propriétaires commencent à utiliser au quotidien cette source d’énergie renouvelable la plus élémentaire. « Passer au solaire » ne signifie plus que vous devez investir des dizaines de milliers de dollars pour couvrir votre toit de panneaux solaires (bien que vous puissiez toujours le faire si vous êtes vraiment sérieux au sujet de l’énergie renouvelable). Il existe aujourd’hui toute une série de dispositifs autonomes alimentés par l’énergie solaire qui remplissent des fonctions pratiques essentielles, ainsi que des kits de panneaux solaires faciles à bricoler qui permettent à presque tout le monde de créer un petit système solaire pour des utilisations personnalisées.
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Ventilateurs à énergie solaire
Les ventilateurs de tout type sont une bonne idée car ils aident à réduire les coûts de refroidissement en évacuant l’air chaud des combles et d’autres endroits. Traditionnellement, ces ventilateurs d’extraction sont branchés sur le courant électrique de la maison, ce qui va quelque peu à l’encontre de l’objectif d’économie d’énergie. Aujourd’hui, il est possible d’acheter des ventilateurs de toit autonomes dotés d’un petit panneau de cellules photo-électriques qui font fonctionner le moteur du ventilateur sans qu’il soit nécessaire d’utiliser le courant électrique de la maison. Les petites unités montées sur le toit sont parfaites pour garder un garage, une remise, une niche ou un poulailler au frais en été. Il existe également des ventilateurs solaires autonomes que vous pouvez utiliser sur une terrasse, un patio ou une aire de jeux pour enfants. - 02 of 09
Chauffage solaire pour votre piscine
Les piscines sont l’une des plus grandes joies de l’été pour les enfants comme pour les parents… Tout le monde est excité le premier jour d’ouverture de la piscine… sauf quand la piscine est tout simplement trop froide pour sauter dedans… Pour résoudre ce problème, vous pouvez ajouter une couverture solaire qui réchauffera l’eau. La couverture flottante de base est un dispositif de chauffage passif qui fonctionne simplement en absorbant la chaleur du soleil et en la transmettant à l’eau.Toutefois, si vous souhaitez aller un peu plus loin dans la technologie, vous pouvez également installer un système de chauffage solaire de l’eau à part entière. Ce système utilise des panneaux solaires installés sur votre toit pour capter la chaleur du soleil, qui est transmise à l’eau par une série de tubes en boucle à travers les panneaux… Lorsque l’eau circule lentement de la piscine vers les panneaux solaires et revient dans la piscine, la température de l’eau augmente graduellement. - 03 of 09
Chauffe-eau solaire
Il existe deux types de systèmes solaires qui peuvent être utilisés pour remplacer les chauffe-eau traditionnels alimentés au gaz ou à l’électricité. Les systèmes solaires actifs de production d’eau chaude utilisent des pompes de circulation mécaniques qui font circuler l’eau ou un autre fluide depuis les panneaux de collecte de chaleur situés sur le toit jusqu’à un réservoir de stockage. Les systèmes passifs de production d’eau chaude ne comportent pas de pompe mécanique et fonctionnent grâce à la simple physique de la chaleur qui s’élève naturellement.Active Water Heater Systems
Il existe deux types de systèmes de chauffage solaire actif de l’eau :
- Les systèmes à circulation directe sont dotés d’une pompe qui fait circuler l’eau domestique dans les capteurs solaires et dans la maison. Ces systèmes fonctionnent bien dans les climats où il ne gèle jamais.
- Les systèmes à circulation indirecte utilisent un liquide non gelé qui circule dans les capteurs solaires jusqu’à un échangeur de chaleur, où l’énergie est transférée à l’eau qui s’écoule ensuite dans la maison. Ces systèmes sont généralement utilisés dans les climats où les températures sont négatives.
Systèmes de chauffe-eau passifs
Les systèmes de chauffage solaire passif de l’eau sont nettement moins chers que les systèmes actifs, mais ils sont généralement moins efficaces. Il existe deux types de systèmes passifs :
- Les systèmes passifs intégraux de type capteur-stockage sont plus souvent utilisés dans les régions où les températures sont rarement négatives. Ces systèmes fonctionnent bien dans les maisons où les besoins en eau chaude sont importants. Dans ces systèmes, le capteur solaire est intégré directement dans le réservoir de stockage d’eau. Le soleil chauffe le ballon de la même manière qu’une pièce se réchauffe lorsque le soleil brille directement sur les fenêtres.
- Les systèmes à thermosiphon utilisent une conception dans laquelle le capteur solaire est positionné plus bas que le réservoir de stockage. Lorsque le capteur chauffe l’eau, celle-ci monte naturellement dans le réservoir de stockage. L’installation doit être soignée car les réservoirs lourds sont généralement installés sur le toit.
De toute évidence, l’installation d’un chauffe-eau solaire peut représenter un investissement substantiel. Pourtant, en faisant le calcul, on s’aperçoit qu’il s’agit d’une idée rentable lorsqu’on calcule les coûts énergétiques liés au fonctionnement d’un chauffe-eau standard sur une période de 20 ans ou plus.
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Solar House Heating
L’énergie du soleil peut également être utilisée pour chauffer une maison entière de deux façons. Ces systèmes sont réservés aux propriétaires vraiment sérieux en matière d’énergie renouvelable, car ils impliquent un investissement substantiel.Systèmes solaires pour l’eau chaude
Les systèmes de production d’eau chaude pour toute la maison sont la version à grande échelle du même type de système solaire qui peut remplacer le chauffe-eau fournissant de l’eau chaude aux robinets. Comme ce dernier, les systèmes de chauffage domestique utilisent des panneaux solaires pour chauffer l’eau qui circule dans des tuyaux traversant les panneaux. Mais au lieu d’être stockée dans un réservoir relativement petit pour être utilisée dans les appareils sanitaires, cette eau chaude circule également dans des tuyaux qui fournissent de la chaleur à des radiateurs ou à un revêtement de sol radiant dans l’ensemble de la maison. Il s’agit de systèmes à grande échelle qui utilisent de grands panneaux solaires sur le toit et des réservoirs et une technologie de circulation sophistiqués. Les systèmes de chauffage solaire de l’eau sont plus couramment utilisés dans les entreprises, mais ils sont également une option pour l’usage résidentiel.
Systèmes solaires à air chaud
Il existe également des systèmes de chauffage complets qui utilisent de l’air chaud plutôt que de l’eau ou un autre liquide comme moyen de transport de la chaleur dans la maison. Ces systèmes fonctionnent en recueillant l’air chauffé par le soleil qui tape sur un toit ou un mur exposé, et en le faisant circuler dans la maison. Les maisons qui utilisent le chauffage solaire à air chaud ont souvent des surfaces de toit ou de revêtement conçues pour absorber la chaleur. De nombreux systèmes sont équipés d’un ventilateur de circulation pour distribuer l’air chaud. Ces systèmes sont souvent conçus pour chauffer une seule pièce. On peut considérer ce type de système comme une version beaucoup plus sophistiquée de la véranda d’antan, qui était maintenue au chaud par la lumière du soleil traversant de grandes fenêtres et chauffant un sol en pierre ou en carreaux de céramique.Passer à 5 sur 9 ci-dessous.
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Pompes à énergie solaire
Un inconvénient de certains systèmes de chauffage de l’eau chaude décrits ci-dessus est qu’ils nécessitent une pompe pour faire circuler l’eau du capteur solaire vers le réservoir de stockage. Normalement, ces pompes sont alimentées par le réseau électrique de la maison, ce qui consomme une partie de l’énergie que vous espériez économiser en installant le système en premier lieu. Mais pour une économie d’énergie maximale, vous pouvez également faire fonctionner ces pompes de circulation grâce à l’énergie solaire en utilisant des panneaux photo-électriques, qui produiront l’énergie nécessaire pour faire fonctionner des moteurs à courant continu sur les pompes de circulation. Bien que l’installation d’un tel système nécessite un certain investissement, vous avez maintenant réduit les coûts d’exploitation de votre système de production d’eau chaude à presque rien.Comme pour tout système photo-électrique, l’énergie solaire peut être stockée dans des batteries afin que vous puissiez continuer à faire fonctionner les pompes de circulation pendant la nuit ou par temps nuageux. - 06 of 09
Charger des batteries avec de l’énergie solaire
Presque tous les appareils fonctionnant avec une batterie peuvent être rechargés par l’énergie solaire grâce à un système de panneaux photo-électriques. La nature des panneaux solaires photo-électriques est de générer du courant continu, qui est la même forme utilisée dans la plupart des batteries. De nombreux kits de panneaux solaires basiques et bon marché sont dotés de connexions qui permettent de brancher des téléphones cellulaires, des appareils à clavier et des ordinateurs portables pour les recharger directement. À plus grande échelle, comme nous le verrons bientôt, une grande banque de panneaux solaires peut charger toute une banque de batteries de stockage qui peuvent alimenter presque tous les appareils en courant alternatif de 120 volts, jusqu’à alimenter toute la maison. - 07 of 09
Power Your Home With Photo-Electric
Oui, l’énergie solaire peut alimenter toute votre maison. Bien que cela semble compliqué et coûteux, un tel système est relativement simple dans son concept. Des panneaux solaires revêtus de silicium polycristallin, qui réagit à la lumière du soleil en générant une petite charge électrique, sont reliés entre eux sur un toit ou sur un terrain ouvert orienté vers le soleil.Lorsque la lumière du soleil est convertie en électricité, le courant continu généré est envoyé à un onduleur, qui convertit le courant continu en courant alternatif. Ce courant alternatif alimente votre panneau de service électrique principal, où il est utilisé pour alimenter tous les appareils de votre maison, tout comme l’électricité fournie par la compagnie d’électricité. Grâce à l’utilisation de commutateurs de transfert et d’autres dispositifs de sécurité, votre source d’énergie propre et renouvelable est capable d’alimenter votre maison, votre cabane, votre cabane à outils ou tout autre bâtiment.Dans la plupart des endroits, les compagnies d’électricité mesurent maintenant votre maison de manière à suivre l’énergie que vous produisez vous-même, en vous donnant un crédit pour cette utilisation et même en vous remboursant lorsque le réseau électrique utilise l’énergie que vous produisez.
Si vous êtes entièrement « hors réseau », vous pouvez installer une grande banque de batteries pour stocker l’énergie à utiliser la nuit ou par temps nuageux, ou équiper votre système d’un générateur de secours qui se met en marche lorsque la lumière du soleil ne suffit pas à alimenter votre maison.L’installation d’un système de panneaux photo-électriques dans toute la maison n’est pas une mince affaire, mais si vous regardez les toits en traversant la plupart des quartiers des États-Unis, vous constaterez que ce n’est plus une rareté non plus. L’installation de panneaux solaires photovoltaïques sur votre toit n’est pas bon marché. Le coût d’installation moyen d’un système de 5 kW est de 25 000 à 35 000 dollars. Toutefois, les subventions et les remises peuvent réduire ce coût de 50 %. Et ? les statistiques montrent que la période moyenne d’amortissement nécessaire pour récupérer votre investissement grâce aux économies d’énergie n’est que de 6 à 8 ans. Après cette période, l’électricité domestique est totalement gratuite.
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Énergie solaire pour la cuisson
A l’autre bout de l’échelle, vous pouvez également utiliser l’énergie solaire simplement pour cuisiner un repas. Bien qu’il s’agisse d’un exercice un peu nouveau, cuisiner à l’énergie solaire est beaucoup plus facile qu’on ne le pense. Avec une boîte, une casserole, du papier d’aluminium, un sac de cuisson, du ruban adhésif (le meilleur ami de l’homme), un isolant en polystyrène et un thermomètre, vous cuisinerez en un rien de temps.L’essence d’un cuiseur solaire est de créer un récipient tapissé de papier d’aluminium ou d’une autre substance brillante pour concentrer les rayons du soleil dans une chambre de cuisson. Des dizaines de plans de cuiseurs solaires sont disponibles en ligne. - 09 of 09
Énergie solaire pour l’éclairage extérieur
Plutôt qu’un câblage souterrain de 120 volts, ou?même un éclairage basse tension alimenté par un transformateur branché sur une prise de 120 volts, il est tout à fait possible de fournir un bon éclairage paysager avec des luminaires individuels, dont chacun possède sa propre petite cellule solaire et sa propre batterie d’accumulateurs rechargeables. Aujourd’hui, grâce à la technologie LED et à l’amélioration des batteries, il est possible d’obtenir un éclairage paysager tout à fait adéquat, voire un éclairage d’appoint, avec des appareils à énergie solaire qui ne nécessitent aucun câblage. Les panneaux solaires chargent les batteries pendant la journée, et la charge est souvent suffisante pour alimenter les luminaires toute la nuit. Il existe d’autres systèmes qui utilisent un panneau solaire central plus grand pouvant alimenter plusieurs luminaires paysagers. Il existe également des kits d’éclairage saisonnier pour les fêtes qui utilisent des panneaux solaires.
