Les systèmes solaires thermiques sont utilisés pour convertir la lumière du soleil en chaleur pour diverses applications telles que le chauffage de l'eau et le chauffage des locaux. Comprendre le bilan énergétique de ces systèmes permet d'optimiser leur efficacité et leurs performances.

Chauffe-eau solaire résidentiel

Dans les applications résidentielles, les chauffe-eau solaires sont généralement constitués de capteurs solaires, de réservoirs de stockage et d'éléments de chauffage auxiliaires. L'apport d'énergie provenant de la lumière du soleil est capté par les capteurs et transféré à l'eau.

Par exemple, un système peut recevoir 5 kWh d'énergie solaire par jour. En raison de pertes de chaleur et d'inefficacité, environ 3,5 kWh est transféré dans l'eau, ce qui entraîne une production d'énergie utile.

Centrales thermiques solaires à grande échelle

Dans les centrales solaires thermiques, les miroirs concentrent la lumière du soleil sur un récepteur pour produire de la chaleur à haute température. Cette chaleur est utilisée pour produire de la vapeur, qui conduit les turbines pour la production d'électricité.

Par exemple, une centrale pourrait recevoir 100 MW d'énergie solaire.En raison des pertes dans les processus de réception et de transfert de chaleur, environ 80 MW d'énergie thermique sont disponibles pour la production d'électricité. L'efficacité de la conversion de l'énergie thermique en électricité pourrait être d'environ 40%, ce qui pourrait entraîner 32 MW de puissance électrique.

Systèmes thermiques solaires industriels

Les applications industrielles impliquent souvent des systèmes solaires thermiques à grande échelle utilisés pour le chauffage des procédés, comme la fabrication de produits chimiques ou la transformation des aliments, qui sont conçus pour répondre à des besoins thermiques spécifiques tout en équilibrage de l'apport et des pertes d'énergie.

Un exemple comprend un système qui reçoit 200 kWh d'énergie solaire par jour. Après avoir pris en compte les pertes de chaleur et les inefficacités du système, environ 150 kWh sont utilisés pour les processus industriels.