L'un des principaux défis de l'énergie solaire réside dans son caractère intermittent : la chaleur ou l'électricité ne peuvent être produites que pendant les heures d'ensoleillement, et les performances chutent considérablement dès que le soleil disparaît. Heureusement, il existe plusieurs méthodes efficaces pour stocker l'énergie captée durant la journée afin de pouvoir l'utiliser plus tard, y compris au cœur de la nuit.
La masse thermique : un stockage passif de la chaleur
Pour conserver la chaleur solaire dans une habitation, une solution consiste à intégrer à la structure du bâtiment une grande masse de matériau fortement conducteur, telle qu'un mur ou un plancher maçonné, exposé directement aux rayons du soleil durant la journée. La température maximale de cette masse thermique est généralement atteinte en fin d'après-midi. Lorsque la nuit tombe, la chaleur accumulée est restituée progressivement à l'intérieur de la maison. À mesure que la nuit avance et que la température extérieure baisse, la capacité de la masse thermique à chauffer le bâtiment diminue. Au lever du soleil, le cycle recommence. Ce mode de chauffage solaire, qui fonctionne sans dispositif mécanique, est connu sous le nom d'énergie solaire passive.
Le stockage saisonnier : tirer parti du soleil d'hiver
Comme la chaleur solaire passive s'avère bien plus utile en hiver qu'en été, les constructeurs et les architectes spécialisés dans le solaire ont conçu des systèmes permettant de capter les rayons hivernaux tout en écartant les radiations excessives de l'été. Une méthode simple consiste à installer des réflecteurs métalliques devant les fenêtres pendant la saison chaude afin de bloquer l'ensoleillement direct. Des systèmes plus sophistiqués laissent passer les rayons bas de l'hiver pour qu'ils viennent frapper la masse thermique, tandis que le rayonnement estival, plus élevé dans le ciel, est bloqué grâce à l'inclinaison du toit ou à des vérandas en saillie. Les concepteurs apprécient également la capacité de la masse thermique à absorber la chaleur solaire tout au long de l'hiver, ce qui élève la température intérieure globale durant cette période de l'année.
Le stockage électrique par batteries
Les panneaux photovoltaïques produisent directement de l'électricité sous forme de courant continu. Ce type d'électricité résulte de l'interaction entre l'énergie des rayons du soleil et les cellules photovoltaïques du panneau solaire. Grâce à une configuration chimique complexe, chaque cellule du panneau génère une petite charge électrique lorsqu'elle est exposée à la lumière. Combinées, ces charges produisent une puissance exploitable. Comme elle est générée en courant continu, l'énergie est transférée vers une batterie à décharge profonde, similaire à une batterie de voiture. Lorsque cela est nécessaire, l'énergie peut être soutirée de la batterie, convertie en courant alternatif, puis utilisée pour alimenter l'éclairage et les appareils électroménagers de la maison à toute heure de la nuit. Aujourd'hui, les batteries lithium-ion offrent d'ailleurs une densité énergétique supérieure et une durée de vie prolongée par rapport aux anciennes technologies plomb-acide.
Le chauffage solaire de l'eau
Une autre méthode de chauffage domestique solaire repose sur le réchauffement direct de l'eau par l'énergie du soleil. Une fois portée à haute température, l'eau est acheminée vers un réservoir de chaleur interne et isolé. Pendant la soirée, un circuit de chauffage fermé fait circuler mécaniquement cette eau chaude dans toute la maison. Ce procédé, qui requiert des équipements actifs comme des pompes et des circulateurs, est désigné sous le terme de chauffage solaire actif.
En conclusion
Bien que le soleil ne brille pas en permanence, diverses solutions de stockage permettent de profiter de l'énergie solaire à tout moment. Qu'il s'agisse de stockage thermique passif, de gestion saisonnière, de batteries électriques ou de systèmes hydrauliques, ces technologies rendent l'énergie solaire fiable et disponible même après le coucher du soleil.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/building-designs/1007115370.html