Notre impuissance solaire

Par Roger CADIERGUES le 08 Août 2023

Il faut avoir le courage de le dire : le solaire est - de loin - la source d'énergie la plus considérable qui soit à notre portée, mais nous ne savons pas vraiment bien l'utiliser…

Que voulez-vous dire par là ?

Quand on quantifie l'énergie solaire incidente sur terre, on aboutit à une valeur vertigineuse. A un point tel qu'un non-terrien pourrait se demander pourquoi nous nous posons tant de problèmes à propos de nos ressources énergétiques. Nous savons fabriquer de la chaleur ou de l'électricité avec le solaire, mais avec une efficacité que j'estime, personnellement, insuffisante. Cela ne date pas d'aujourd'hui mais de deux siècles au moins. Deux difficultés manifestes : l'une (bien connue) l'efficacité globale limitée de notre captation solaire, l'autre (plus méconnue) le fait que les capteurs soient exposés à des conditions climatiques sévères tendant à réduire fortement leur durée de vie. Il ne suffit pas de triompher parce qu'on a installé quelques dizaines de milliers de systèmes solaires, il faut encore être certain qu'ils seront en bon état de service dans dix ans. Hélas ce n'est pas tout.

Qu'y a-t-il encore ?

Il est manifeste qu'une de nos grandes faiblesses est que toutes nos techniques solaires actuelles reposent sur des transformations instantanées, alors que nos applications se poursuivent jour et nuit, avec ou sans ensoleillement. Le vrai défi c'est donc le stockage : si nous ne passons pas par des transformations chimiques nous ne résoudrons probablement jamais le problème. Alors que ce serait, en même temps, un moyen d'éviter totalement les rejets de CO2. D'ici à ce que nous en soyons là, il va falloir se contenter des solutions actuelles. Le problème est de les faire fructifier le mieux possible, aussi bien sur le plan du rendement que sur celui de la durée de vie.

Comment peut-on s'y prendre ?

Restons d'abord sur le plan de la production de chaleur : le solaire thermique. Les deux applications nous concernant sont bien connues : la production d'eau chaude et le chauffage. Ce sont deux aspects très différents. On sait, actuellement, réaliser des installations simples de production d'eau chaude qui soient efficaces et satisfaisantes. Tout cela avec une accumulation adéquate, sous réserve de prévoir un circuit de surchauffe pour l'élimination des légionelles. Et avec des capteurs dont les performances et la durabilité ont été contrôlées. On peut simplement regretter qu'au travers de circuits commerciaux parasites des capteurs de qualité douteuse puissent s'insinuer. Et que certains techniciens continuent à ignorer les règles élémentaires de conception et d'installation des circuits. On peut tout de même espérer que Qualisol aidera à redresser la situation. Bien entendu, avec les techniques actuelles ou celles qu'on peut envisager, le rendement (en eau chaude) dépasse difficilement quelques 60 %, même si on annonce parfois plus. C'est en tous cas l'ordre de grandeur contre lequel il ne semble pas qu'on puisse grand-chose. Ceci dit la situation est profondément différente lorsqu'il s'agit de chauffage.

Que voulez-vous dire ?

Il est, en chauffage, une règle qu'un certain nombre d'intervenants semblent totalement ignorer. Si l'on calcule ce que j'appelle les "besoins bruts" (sans apports de chaleur internes ou climatiques), la tendance est de retrancher les apports gratuits pour déterminer les besoins nets :
BesoinsNets = BesoinsBruts - ApportsGratuits
C'est là une formule fausse. Il faut écrire :
BesoinsNets = BesoinsBruts - (RendementDeRécupération x ApportsGratuits)
C'est un résultat qui peut surprendre, mais qui résulte directement des simulations. Lorsqu'on utilise la première formule (supposant les chaleurs gratuites totalement récupérées) on prend comme apports positifs une partie ne correspondant qu'à des surchauffes, totalement inutiles. C'est impérativement sur la deuxième formule qu'il faut se baser, l'apport des capteurs solaires se comportant comme tous les apports gratuits, quels qu'ils soient : le rendement de récupération y est une donnée cruciale.

Est-ce vraiment si important ?

Beaucoup plus qu'on ne le croit habituellement, les méthodes RT étant d'ailleurs très fallacieuses à cet égard. Pour comprendre pourquoi cette remarque est fondamentale, et pourquoi elle devient de plus en plus importante au fur et à mesure de nos "progrès", reportez-vous à la lettre de la semaine prochaine.

Roger CADIERGUES


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