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"L’énergie solaire thermique est convertissable en chaleur utilisée pour le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire ou encore la production d’électricité dans les centrales solaires thermodynamiques à concentration" par Jacques Hallard
samedi 1er novembre 2025, par
ISIAS Energies solaires Partie 2
L’énergie solaire thermique est convertissable en chaleur utilisée pour le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire ou encore la production d’électricité dans les centrales solaires thermodynamiques à concentration
Jacques Hallard , Ingénieur CNAM, site ISIAS – 31/10/2025
Série ISIAS « Energies solaires »
Partie 1 - ’Technologies utilisant le soleil pour produire de l’énergie : électricité, chaleur, carburants - Partie 1 : Energie solaire photovoltaïque (PV) : état des lieux, avantages, inconvénients, chiffres clés, perspectives, impacts’ par Jacques Hallard 28 octobre 2025 - ISIAS Energies solaires Partie 1
Partie 2 : L’énergie solaire thermique est convertissable en chaleur utilisée pour le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire ou encore la production d’électricité dans les centrales solaires thermodynamiques à concentration
Plan du document : Préambule Introduction Sommaire Auteur
Préambule
Quelques informations préalables pour ce dossier conçu dans un but didactique, qui est la Partie 2 de la série ISIAS « Energies solaires »
L’énergie solaire thermique est l’énergie thermique du rayonnement solaire. Elle est captée dans le but d’échauffer un fluide (liquide ou gaz). L’énergie reçue par le fluide peut être ensuite utilisée directement (eau chaude sanitaire, chauffage, etc…)
Rappel - Quels sont les 4 types d’utilisation de l’énergie solaire ? - Cette énergie propre va capter et transformer les rayons ou la chaleur du soleil en chauffage, en électricité, en eau chaude sanitaire ou en éclairage. Il existe 4 types d’énergie solaire : l’énergie photovoltaïque, l’énergie thermique, l’énergie aérovoltaïque et l’énergie solaire thermodynamique.
L’énergie solaire thermique est l’énergie thermique du rayonnement solaire. Elle est captée dans le but d’échauffer un fluide (liquide ou gaz). L’énergie reçue par le fluide peut être ensuite utilisée directement (eau chaude sanitaire, chauffage, etc.) ou indirectement (production de vapeur d’eau pour entraîner des alternateurs et ainsi obtenir de l’énergie électrique, production de froid, etc…). C’est ainsi une forme d’énergie solaire, émise par le Soleil sous forme de rayonnement. Une autre forme notable est l’énergie solaire photovoltaïque, qui utilise l’effet photoélectrique afin de transformer les photons émis par le Soleil en électricité. Le capteur solaire thermique est un instrument utilisé pour transformer le rayonnement solaire en chaleur. Les principes physiques fondamentaux qui fondent cette production d’énergie sont notamment l’absorption et la conduction thermique. Dans le cas particulier des systèmes à concentration (centrale solaire thermodynamique, four solaire, etc.), la réflexion joue aussi un rôle important. Le solaire thermique se développe, malgré un net ralentissement depuis 2014. La Chine représente à elle seule 72,8 % de la puissance installée des capteurs, mais en puissance par habitant elle est dépassée par sept pays, dont Chypre, Israël, l’Autriche, la Grèce et l’Australie. Histoire - Article détaillé : Histoire de l’énergie solaire. Article dédié par ici > Wikipédia
Le principe de l’énergie solaire thermique – Par exemple un chauffe-eau solaire fonctionne selon un principe simple : l’énergie du rayonnement solaire est absorbée par des capteurs plans fonctionnant selon le principe de l’effet de serre. La chaleur emmagasinée est ensuite transportée au sein d’un circuit « primaire » contenant un mélange caloporteur d’eau et d’antigel. 28 juin 2024
En bref, avantages et inconvénients des panneaux solaires thermiques : ils offrent de nombreux avantages. Ils sont à la fois économiques, écologiques et ils possèdent une durée de vie importante. Cependant, leur prix d’achat est assez élevé et ils ne peuvent pas fonctionner en continu.
Les avantages du chauffage solaire : aucune émission de CO2 en fonctionnement Économies : jusqu’à 60 % d’énergie en moins pour chauffer l’eau et jusqu’à 35 % pour chauffer les locaux. Consommation réduite de combustibles fossiles. Les systèmes solaires thermiques peuvent être intégrés aux systèmes existants.
L’inconvénient majeur d’un système solaire thermique ? L’un des principaux inconvénients du chauffage solaire se trouve dans son coût d’investissement de départ qui est très élevé, entre 5 000 et 10 000 euros pour un particulier
Outil pédagogique conseillé : [PDF] Présentation PowerPoint > http://patrick.monassier.free.fr/energies/cours_energies_renouvelables/Solaire%20thermodynamique%20PM.pdf
CST = Centrale Solaire Thermodynamique (ou centrale solaire thermique à concentration ou encore hélio-thermodynamique), en anglais CSP (pour concentrated solar power) est un site industriel qui concentre les rayons du Soleil à l’aide de miroirs afin de chauffer un fluide caloporteur, lequel sert en général à produire de l’électricité. Ce type de centrale permet, en stockant ce fluide dans un réservoir, de prolonger le fonctionnement de la centrale plusieurs heures au-delà du coucher du Soleil. Différents types de centrales sont distingués selon la forme des miroirs (plats ou courbés) et la distribution du fluide caloporteur (ponctuelle ou linéaire). La production des centrales solaires thermodynamiques atteignait 15.535 GWh en 2023, soit 0,05 % de la production mondiale d’électricité, 103 fois moins que celle du solaire photovoltaïque. Les principaux pays producteurs sont l’Espagne (33,2 %), les États-Unis (19,9 %), la Chine (13,3 %), l’Afrique du Sud (9,7 %), le Maroc (9,6 %) et les Émirats arabes unis (7,1 %).
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/31/Th%C3%A9mis.jpg/250px-Th%C3%A9mis.jpg
Centrales solaires PS10 et PS20 à Sanlucar la Mayor, près de Séville, en 2010.
Miroirs cylindro-paraboliques dans la centrale solaire de Mojave en Californie.
Centrale solaire parabolique (projet DISH-STIRLING à Font-Romeu-Odeillo).
Vue d’une installation de miroirs paraboliques concentrant le rayonnement infrarouge du soleil sur des tubes de production de vapeur à partir d’eau (système GlassPoint).
Types et filières < Source de l’article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_solaire_thermodynamique
CSP - Data- Concentrating Solar Power plants / CSP - Données - Centrales solaires à concentration - Ce site est une base de données répertoriant des données techniques, économiques, financières et industrielles pour toutes les installations solaires à concentration opérationnelles et en construction, ainsi que des centrales pilotes, actualisée le 1er juillet 2023. Ces données sont aussi accessible sur un portail interactif avec une vue des projets sur une carte du monde. Galerie d’images
https://www.ines-solaire.org/site/assets/files/13418/logo_csp_data.318x0.webp?20f8qt
Qu’est-ce que le système ECS ? - L’eau chaude sanitaire, est une eau utilisée pour le quotidien, la toilette, la vaisselle, le linge… Elle est indépendante de l’eau chaude réservée au chauffage, qui se présente en circuit fermé dans les chaudières et radiateurs.
Bas du formulaire
Cette Partie 2 de la Série ISIAS « Energies solaires » est axé sur l’énergie solaire thermique
En compléments des documents dédiés et choisis, il a été fait appel aux agents conversationnels ‘Le Chat Mistral’ et ‘ChatGPT’ dont les contributions peuvent permettre d’élargir le champ des connaissances disponibles ; ces outils sont fournis sous réserve d’une vérification, car ‘les erreurs sont toujours possibles !
Les articles et contributions sélectionnés pour ce dossier sont mentionnés avec leurs accès dans le sommaire ci-après
Retour au début de l’introduction
- Comment fonctionne la technologie solaire thermique ? Documentation ‘france-renouvelables.fr’
- Article Wikipédia sur l’énergie thermique du rayonnement solaire
2.2 Solaire thermique – Documentation ‘connaissancedesenergies.org’ - Dernière modification le 28 juin 2024
3.Solaire thermique : une énergie insoupçonnée - Document ‘agirpourlatransition.ademe.fr’
Retour au début de l’introduction
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Comment fonctionne la technologie solaire thermique ? Documentation ‘france-renouvelables.fr’ {{}}
L’énergie solaire est une ressource inépuisable et innovante qui se décline en plusieurs technologies, dont le solaire thermique et le photovoltaïque. Ces deux options puisent leur source dans le rayonnement solaire, mais chacune se distingue par ses caractéristiques uniques, alors que le solaire thermique se spécialise dans la conversion de la chaleur, le photovoltaïque transforme directement la lumière en électricité. alors que de nombreux systèmes solaires thermiques sont adaptés aux besoins variés, allant des applications à basse température, comme le chauffage domestique, aux systèmes de haute température nécessaires pour des processus industriels complexes. au fil de votre lecture, vous découvrirez non seulement comment la chaleur solaire est convertie en énergie utilisable, mais également les différentes technologies en énergie solaire utilisées pour optimiser ces processus. de la conception des capteurs aux applications pratiques, les secrets du solaire thermique seront dévoilés.
Différences et similitudes entre technologie solaire thermique et photovoltaïque
Lorsque l’on évoque l’énergie solaire, deux technologies majeures viennent à l’esprit : le solaire thermique et le photovoltaïque. Bien qu’elles partagent le même astre nourricier, leur fonctionnement et leurs applications diffèrent sensiblement. Le solaire thermique capte la chaleur du soleil pour la transformer en énergie calorifique, souvent utilisée pour chauffer de l’eau ou des espaces. En revanche, le photovoltaïque convertit directement la lumière solaire en électricité grâce à des cellules semi-conductrices.
Caractéristiques distinctives du solaire thermique par rapport au photovoltaïque{{}}
La principale distinction réside dans leur finalité énergétique. Le solaire thermique se révèle particulièrement efficace pour les besoins en chaleur, comme dans les systèmes de chauffage domestique ou industriel. Par exemple, une collectivité peut utiliser cette technologie pour alimenter un réseau de chaleur urbain, optimisant ainsi ses ressources tout en réduisant son empreinte carbone. De son côté, le photovoltaïque s’impose lorsqu’il s’agit de produire de l’électricité renouvelable destinée à être injectée dans le réseau électrique ou stockée pour un usage ultérieur.
Applications communes des technologies solaires thermique et photovoltaïque{{}}
Malgré ces différences fondamentales, certaines applications combinent les atouts des deux technologies. Prenons l’exemple d’une entreprise industrielle cherchant à minimiser sa consommation d’énergie fossile : elle pourrait installer des panneaux solaires thermiques pour ses besoins en eau chaude sanitaire tout en utilisant des panneaux photovoltaïques sur ses toits afin d’alimenter ses équipements électriques. Cette synergie permet non seulement d’optimiser la surface disponible mais aussi de maximiser les gains énergétiques.
L’intégration simultanée de ces deux technologies offre aux entreprises et collectivités une solution holistique vers une transition énergétique réussie. En investissant dans ces systèmes complémentaires, elles assurent non seulement leur indépendance énergétique mais participent activement à la lutte contre le changement climatique.
Différences entre le solaire thermique à basse et haute température{{}}
Quand on évoque la technologie solaire thermique, il est crucial de distinguer les systèmes à basse température de ceux à haute température. Ces deux approches, bien que partageant une même source d’énergie — le soleil —, se distinguent par leurs applications et leur fonctionnement intrinsèque.
Systèmes solaires thermiques à basse température : usages et applications{{}}
Les systèmes solaires thermiques à basse température exploitent la chaleur du soleil pour des applications domestiques ou industrielles ne nécessitant pas de températures élevées. Ils sont souvent utilisés pour le chauffage de l’eau sanitaire, le chauffage des piscines, ou encore pour des procédés industriels légers. Ces installations utilisent des capteurs solaires plans qui absorbent les rayons du soleil pour chauffer un fluide caloporteur circulant dans un circuit fermé. Une maison équipée d’un tel système en plein hiver produit de l’eau chaude grâce au simple rayonnement solaire, réduisant ainsi considérablement la dépendance aux sources d’énergie conventionnelles.
Systèmes solaires thermiques à haute température : concepts et industries concernées{{}}
En revanche, les systèmes solaires thermiques à haute température sont conçus pour générer des niveaux de chaleur beaucoup plus élevés, souvent supérieurs à 100°C. Ces systèmes sont essentiels dans certaines industries lourdes où la production de vapeur ou d’électricité est nécessaire. Les centrales solaires thermodynamiques en sont un parfait exemple : elles concentrent l’énergie solaire grâce à des miroirs paraboliques ou linéaires qui chauffent un fluide caloporteur jusqu’à plusieurs centaines de degrés Celsius. Ce fluide chaud est ensuite utilisé pour produire de la vapeur qui actionne une turbine et génère ainsi de l’électricité.
La distinction entre ces deux types de systèmes n’est pas seulement technique mais également stratégique. Pour les entreprises et collectivités cherchant à optimiser leur consommation énergétique tout en réduisant leur empreinte carbone, comprendre ces différences peut orienter vers des choix technologiques adaptés aux besoins spécifiques.
Voici quelques aspects à considérer :
- Basse température : idéale pour le chauffage domestique et certaines applications industrielles légères.
- Haute température : essentielle pour la production industrielle nécessitant des températures élevées comme dans les centrales électriques.
Ainsi, que vous soyez une entreprise cherchant à réduire vos coûts énergétiques ou une collectivité désireuse d’améliorer son bilan environnemental, choisir entre ces technologies nécessite une analyse précise des besoins spécifiques en énergie thermique.
Conversion de la chaleur en énergie utilisable : le processus détaillé{{}}
Le processus de conversion de la chaleur en énergie utilisable constitue un pilier fondamental des systèmes solaires thermiques. Cette transformation repose sur une série d’étapes méticuleusement orchestrées, où chaque élément joue un rôle crucial dans l’optimisation du rendement énergétique. Comment cette alchimie opère-t-elle réellement ?
Fonctionnement des capteurs solaires thermiques{{}}
Les capteurs solaires thermiques capturent l’énergie rayonnante du soleil pour la convertir en chaleur. Ces dispositifs, souvent installés sur les toits des bâtiments industriels et commerciaux, se composent principalement de panneaux absorbants qui retiennent la chaleur solaire. Cette chaleur est ensuite transférée à un fluide caloporteur circulant à travers le système.
Ce fluide, généralement constitué d’eau ou d’un mélange d’eau et d’antigel, s’échauffe au contact des panneaux et transporte l’énergie thermique vers un échangeur de chaleur. Ce dernier transfère ensuite cette énergie à l’eau sanitaire ou au circuit de chauffage du bâtiment.
Transformation de l’énergie thermique en énergie mécanique et électrique{{}}
L’étape suivante consiste à transformer cette énergie thermique accumulée en formes plus exploitables telles que l’énergie mécanique ou électrique. Dans les installations industrielles, la vapeur générée par la chaleur peut actionner des turbines produisant de l’électricité. C’est ici que le concept de cogénération prend tout son sens.
- Cogénération : ce procédé permet une utilisation simultanée de la production électrique et thermique, optimisant ainsi le rendement global du système.
- Systèmes ORC (Cycle Organique de Rankine) : ils exploitent les fluides organiques pour générer une puissance mécanique à partir d’une source thermique basse température.
La clé réside dans le choix judicieux des composants adaptés aux besoins spécifiques du site concerné. Les entreprises soucieuses d’améliorer leur efficacité énergétique tout en réduisant leur empreinte carbone trouveront dans ces technologies une réponse adaptée et durable.
L’intégration réussie de ces systèmes requiert non seulement une expertise technique approfondie mais aussi une compréhension précise des besoins énergétiques spécifiques à chaque projet. Vous pourriez envisager cette technologie comme un levier puissant pour atteindre vos objectifs environnementaux tout en réalisant des économies substantielles sur le long terme.
Types de capteurs solaires thermiques utilisés dans les systèmes électriques{{}}
Les capteurs jouent un rôle crucial en captant la chaleur du soleil pour la convertir en énergie utilisable. Ces dispositifs se déclinent en plusieurs types, chacun ayant ses propres spécificités et applications. Mais comment choisir le type de capteur adapté à vos besoins énergétiques ?
Capteurs solaires plans : principes et efficacité{{}}
Les capteurs solaires plans sont les plus répandus dans les installations résidentielles et commerciales. Leur conception repose sur une surface plane absorbante recouverte d’une vitre transparente qui emprisonne la chaleur. Cette configuration simple permet une absorption efficace des rayons solaires, transformant ainsi l’énergie solaire en chaleur utilisable pour diverses applications comme le chauffage domestique ou l’eau chaude sanitaire.
- Efficacité thermique : les capteurs plans offrent un bon rendement énergétique pour des températures modérées.
- Installation : faciles à installer, ils s’intègrent harmonieusement sur les toits plats ou inclinés.
- Coût : leur coût relativement abordable en fait une solution prisée pour de nombreux projets.
Capteurs solaires à tubes sous vide et leur avancée technologique{{}}
D’un autre côté, les capteurs à tubes sous vide représentent une avancée technologique notable. Composés de cylindres hermétiques qui minimisent les pertes thermiques, ces dispositifs conviennent particulièrement aux régions aux climats froids ou aux applications nécessitant des températures élevées.
- Efficacité accrue : grâce à leur isolation supérieure, ils capturent davantage d’énergie même par temps nuageux ou froid.
- Applications variées : idéaux pour des usages industriels tels que le chauffage de procédés ou la production d’électricité via des centrales solaires thermodynamiques.
- Coût initial : bien que plus coûteux à l’achat, leur rendement élevé peut compenser cet investissement sur le long terme.
L’intégration de ces technologies au sein des systèmes électriques permet non seulement d’optimiser la consommation énergétique mais aussi de contribuer significativement à la réduction de votre empreinte carbone. Alors, quel choix ferez-vous pour répondre aux exigences énergétiques croissantes tout en respectant vos engagements environnementaux ? La réponse pourrait bien se trouver dans la synergie entre innovation technologique et responsabilité écologique.
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Article Wikipédia sur l’énergie thermique du rayonnement solaire {{}}
L’énergie solaire thermique est l’énergie thermique du rayonnement solaire. Elle est captée dans le but d’échauffer un fluide (liquide ou gaz). L’énergie reçue par le fluide peut être ensuite utilisée directement (eau chaude sanitaire, chauffage, etc.) ou indirectement (production de vapeur d’eau pour entraîner des alternateurs et ainsi obtenir de l’énergie électrique, production de froid, etc…).
C’est ainsi une forme d’énergie solaire, émise par le Soleil sous forme de rayonnement. Une autre forme notable est l’énergie solaire photovoltaïque, qui utilise l’effet photoélectrique afin de transformer les photons émis par le Soleil en électricité.
Le capteur solaire thermique est un instrument utilisé pour transformer le rayonnement solaire en chaleur. Les principes physiques fondamentaux qui fondent cette production d’énergie sont notamment l’absorption et la conduction thermique. Dans le cas particulier des systèmes à concentration (centrale solaire thermodynamique, four solaire, etc.), la réflexion joue aussi un rôle important.
Le solaire thermique se développe, malgré un net ralentissement depuis 2014. La Chine représente à elle seule 72,8 % de la puissance installée des capteurs, mais en puissance par habitant elle est dépassée par sept pays, dont Chypre, Israël, l’Autriche, la Grèce et l’Australie.
Lire le totalité sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_solaire_thermique
2.2
Solaire thermique – Documentation ‘connaissancedesenergies.org’ - Dernière modification le 28 juin 2024{{}}
Solaire thermique en laboratoire
Banc d’ensoleillement artificiel pour tester les performances de capteurs solaires thermiques (©P.Avavian/CEA)
Définition et catégories{{}}
Un système solaire thermique exploite le rayonnement du Soleil afin de le transformer directement en chaleur (énergie calorifique).
On distingue trois types de technologies permettant d’exploiter l’énergie solaire thermique :
La technologie solaire thermique à basse température{{}}
- La technologie solaire « active » : traditionnellement, ce terme désigne les applications à basse et moyenne température. Des capteurs solaires thermiques sont installés sur les toits des bâtiments. Un capteur solaire thermique est un dispositif conçu pour recueillir l’énergie provenant du Soleil et la transmettre à un fluide caloporteur. La chaleur est ensuite utilisée afin de produire de l’eau chaude sanitaire ou bien encore chauffer des locaux.
- La technologie solaire « passive » : toujours dans le domaine de la basse température, on peut également citer les installations solaires passives. Par opposition aux applications précédentes, celles-ci ne requièrent pas de composants dits actifs (les capteurs solaires). Ces applications reposent sur des concepts de génie civil et climatique impliquant une architecture adaptée et l’emploi de matériaux spéciaux. L’utilisation passive de l’énergie du Soleil permet de chauffer, d’éclairer ou de climatiser des locaux.
Les installations solaires thermiques pourraient satisfaire jusqu’à 70% des besoins en eau chaude sanitaire et 50% des besoins en chauffage d’un foyer, dans une zone disposant d’un bon rayonnement solaire. Les rendements de ces installations sont de l’ordre de 30 à 40%, soit une productivité annuelle moyenne de 300 à 600 kWh/m2 de capteurs thermiques.
La technologie solaire thermique à haute température{{}}
- La technologie solaire concentrée ou « thermodynamique » : ce procédé fournit de la chaleur haute température (de 250 à 1 000°C) par concentration du rayonnement solaire. Ce pouvoir calorifique est utilisé pour actionner des turbines à gaz ou à vapeur afin de produire de l’électricité.
Fonctionnement et applications selon le type de technologie{{}}
Les types de panneaux solaires thermiques diffèrent selon la nature du fluide caloporteur qui transporte la chaleur : de l’eau ou de l’air. Les capteurs solaires à eau sont utilisés pour le chauffage et/ou pour produire de l’eau chaude sanitaire. Dans les capteurs thermiques à air, l’air circule et s’échauffe au contact des absorbeurs. Il est ensuite ventilé dans les habitats pour le chauffage.
Les capteurs solaires peuvent également se différencier par leur structure :
- les capteurs plans non vitrés : leur structure est assez simple, puisque composée d’un réseau de tubes plastiques noirs où circule le fluide caloporteur. Ils sont utilisés essentiellement pour le chauffage de l’eau des piscines en été ;
- les capteurs plans vitrés : le fluide caloporteur, très souvent de l’eau mélangée à un antigel, passe dans un circuit en serpentin placé derrière une vitre ;
- les capteurs à tubes sous vides : le fluide caloporteur circule à l’intérieur d’un double tube sous vide. Le principe est le même que pour les capteurs plans vitrés, l’isolation étant simplement assurée par l’absence de molécules d’air (sous vide).
La technologie solaire thermique active{{}}
Voici quelques exemples d’applications des techniques d’exploitation active de l’énergie solaire.
Le chauffe-eau solaire{{}}
Un chauffe-eau solaire fonctionne selon un principe simple : l’’énergie du rayonnement solaire est absorbée par des capteurs plans fonctionnant selon le principe de l’effet de serre. La chaleur emmagasinée est ensuite transportée au sein d’un circuit « primaire » contenant un mélange caloporteur d’eau et d’antigel.
Grâce à un échangeur thermique, le liquide caloporteur contenu dans le circuit primaire transmet son énergie thermique à de l’eau sanitaire contenue dans le réservoir (un « ballon ») d’un second circuit isolé, dit « secondaire ». Le liquide caloporteur refroidi repart ensuite vers les capteurs afin d’être réchauffé. Lorsque l’eau chauffée dans le ballon est utilisée, elle est remplacée par de l’eau froide du réseau, réchauffée selon le même principe.
La chaleur du rayonnement solaire peut aussi être utilisée pour rafraîchir un bâtiment.
Le plancher solaire{{}}
Le plancher solaire utilise le même principe d’extraction de l’énergie thermique que le chauffe-eau. Le fluide caloporteur chauffé à 25-30 °C est ici directement injecté dans un réseau de tubes installés dans le sol des bâtiments. Cette technique éprouvée permet d’économiser jusqu’à la moitié des besoins en énergie de chauffage d’un foyer. Pour fournir un chauffage relativement constant tout au long de la journée malgré l’intermittence du rayonnement solaire, le plancher solaire utilise l’inertie thermique (la capacité de stockage énergétique temporaire) de la dalle en béton.
Le rafraîchissement solaire{{}}
Paradoxalement, la chaleur du rayonnement solaire peut aussi être utilisée pour rafraîchir un bâtiment. La technique la plus commune consiste à utiliser des capteurs solaires pour fournir de la chaleur qui est dirigée vers une machine à absorption. Cette machine dissocie, par ébullition, une solution d’eau et de bromure de lithium. Après refroidissement, la recombinaison des deux composants produit du froid, par absorption de chaleur. Le froid est ensuite distribué de manière identique à celle de la climatisation classique.
La technologie solaire thermique passive{{}}
Le bâtiment est le principal poste de dépense énergétique en France. Le secteur résidentiel-tertiaire a absorbé près de 69 millions de tonnes équivalent pétrole (tep) en 2013, soit 44,8% de l’énergie totale consommée en France(1). Suivre des règles « d’architecture solaire » (également appelée « architecture bioclimatique ») permet de diminuer sensiblement les besoins de chauffage et de climatisation et donc de réaliser des économies d’énergie substantielles. L’utilisation de matériaux à haute efficacité thermique en est une composante principale.
Un bâtiment doit être considéré comme un immense capteur solaire dont on peut améliorer le rendement. Il faut prendre en considération les spécificités de son environnement local (ensoleillement, vents dominants, etc.), afin de maximiser les apports énergétiques solaires, de les stocker et de les répartir.
Le mur Trombe{{}}
Le mur Trombe est un exemple des techniques existantes permettant de mettre « passivement » à profit l’énergie solaire. Ce type de mur, parfois utilisé dans le bâtiment, a été conçu par le professeur Félix Trombe et l’architecte Jacques Michel dans les années 60, reprenant un concept breveté de la fin du XIXe siècle. C’est un mur capteur composé d’un bloc de matière à forte inertie (béton, pierre, etc.) qui accumule le rayonnement solaire du jour et le restitue pendant la nuit. Devant cette paroi, on place une vitre pour créer un effet de serre afin de chauffer l’air.
La technologie solaire thermodynamique{{}}
L’énergie solaire thermodynamique, également connue sous le nom de concentration de l’énergie solaire, utilise des miroirs ou des lentilles pour concentrer la lumière du soleil sur un petit point afin de générer de la chaleur à haute température. Cette chaleur est ensuite utilisée pour produire de la vapeur qui fait tourner une turbine, générant ainsi de l’électricité. Les centrales solaires thermodynamiques peuvent également stocker la chaleur dans des matériaux tels que les sels fondus, permettant de produire de l’électricité même lorsque le soleil ne brille pas.
Avantages et Limites{{}}
Les avantages{{}}
- L’énergie solaire est renouvelable, disponible gratuitement et disponible en quantités colossales à l’échelle humaine. De plus, et contrairement à sa variante thermodynamique, l’énergie thermique classique peut être utilisée dans les régions d’ensoleillement moyen.
- En phase d’exploitation, le processus de production de l’énergie thermique n’a pas d’impact sur l’environnement. Il n’y a pas de rejets de polluants ou de déchets.
- Les technologies de la technologie solaire thermique directe et indirecte sont simples et relativement peu coûteuses. Ce sont des technologies matures d’ores et déjà disponibles sur le marché.
- Il est possible de stocker temporairement la chaleur créée et de les restituer plus tard, pendant la nuit par exemple.
- Les installations thermiques sont adaptées à la majorité des contextes domestiques. C’est-à-dire qu’il est possible de valoriser la chaleur du rayonnement solaire dans tous les lieux, mêmes isolés, à partir du moment ou celui-ci est suffisant.
Les limites{{}}
- La production de chaleur est tributaire des saisons et des climats. De plus, des capacités de chauffage d’appoint restent nécessaires.
- Les technologies thermique à faible température ne produisent pas d’électricité, et ne peuvent par conséquent pas répondre à ces besoins (mais peuvent satisfaire des besoins de chaleur).
Le solaire thermique connaît des problèmes de développement et une croissance ralentie depuis 2008.
Production thermique{{}}
Les applications thermodynamiques industrielles sont encore naissantes, et restreintes à des pays disposant d’un potentiel solaire important..
Le coût d’une installation solaire thermique complète (capteurs, ballon, régulation, raccordements) pour une famille de 3 ou 4 personnes (équipée de 3 à 5 m2 et d’un ballon de 200 à 300 litres) peut être estimé entre 3 800 et 5 800 €, une partie de ce montant pouvant être financée par différentes aides disponibles.
Dans le monde{{}}
En 2022, la capacité de production solaire thermique est de 542 GWth. Cela représente 774 millions de mètres carrés de capteurs solaires.
La Chine et l’Allemagne ont dominé pendant longtemps ce marché, désormais mené par l’Espagne, suivie des USA. La Chine, l’Afrique du Sud et le Maroc viennent ensuite.
En Europe{{}}
Selon les estimations, près de 3 millions de mètres carrés de capteurs solaires ont été installés dans l’Union européenne en 2013, soit une puissance thermique de 2 115 MWth. La superficie totale des capteurs solaires thermiques au sein de l’Union européenne à fin 2013 est estimée à 44,8 millions de mètres carrés pour une puissance de 31 389 MWth. Cela équivaut à la surface de plus de 6 170 terrains de football.
L’Allemagne est le leader du marché européen à la fois pour le solaire thermique et photovoltaïque. Fin 2018, il existait 19,3 millions de mètres carrés de capteurs solaires en Allemagne(2).
Chypre est le pays dans le monde disposant du plus de capteurs solaires thermiques installés par habitant (0,787 m2/habitant à fin 2013).
Historique de la filière{{}}
Dès le début des années 1780, le géologue suisse H. B. de Saussure met en évidence l’effet de serre obtenu par un vitrage au-dessus d’un absorbeur dans un caisson isolé.
En 1878 c’est Augustin Mouchot, un ingénieur français, qui présente à l’Exposition Universelle un réflecteur associé à une machine à vapeur qui porte de l’eau à ébullition.
Dans les années 1970, le solaire thermique connait une phase de développement importante suite aux deux chocs pétroliers de 1973 et 1979. Néanmoins, le contre-choc pétrolier qui suit pousse les dirigeants à délaisser ces énergies alternatives au profit d’un pétrole redevenu abordable.
Dans les années 1990-2000, le retour des préoccupations environnementales et l’augmentation du prix des énergies fossiles relancent les technologies du solaire thermique.
A ce jour, ce sont les petites unités de solaire thermique qui ont été les plus développées tandis que les technologies solaires thermodynamiques industrielles destinées à produire de l’électricité devraient se déployer à plus grande échelle dans les prochaines années.
Bien qu’ayant disposé d’une nette avance, le secteur thermique connaît une croissance moins rapide que celle du secteur photovoltaïque en France et dans le monde.
Actuellement, la consommation moyenne des logements français avoisine 240 kWh/m2/an (en énergie primaire), incluant chauffage, climatisation, eau chaude et ventilation. Pour les constructions neuves, la réglementation impose désormais que toute nouveau logement consomme moins de 50 kWh/m2/an (RT 2012), seuil intermédiaire à l’ambitieux objectif du bâtiment à énergie positive (c’est-à-dire générant plus d’énergie qu’il n’en consomme).
Dans le cadre du plan de rénovation énergétique, l’objectif est de ramener la consommation des logements les plus énergivores autour de 150 kWh/m2/an.
Sources / Notes
- Solaire thermique, HESPUL
- Observ’er
- Énergie et Climat : l’essentiel Bâtiment, Ademe
Fiche pédagogique – Source : https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/solaire-thermique
Solaire thermique : une énergie insoupçonnée - Document ‘agirpourlatransition.ademe.fr’{{}}
L’énergie solaire permet de fournir une part importante des besoins de chauffage et d’eau chaude sur nos territoires. L’énergie solaire thermique est disponible partout, abondante, inépuisable et non polluante. Il est simple de la capter pour produire de la chaleur.
Sommaire :
•Pourquoi le solaire thermique est une solution fiable pour une collectivité ?
•Déployer le solaire thermique sur mon territoire
•Des outils pour lancer votre projet solaire thermique
•Financer vos projets de solaire thermique
•Les services ADEME en région
•FAQ sur le solaire thermique
S’inspirer des retours d’expérience : ils sont passés à l’énergie solaire thermique
Pourquoi le solaire thermique est une solution fiable pour une collectivité ?{{}}
Contrairement aux idées reçues, le solaire thermique n’est pas uniquement réservé aux régions du sud de la France. L’ensemble du territoire peut accueillir des installations solaires thermiques avec des niveaux de productivité suffisants.
Le solaire thermique est une solution fiable et performante qui peut fournir une part importante des besoins tout en garantissant une stabilité à long terme du coût de la chaleur.
Un panneau solaire thermique permet de convertir le rayonnement du soleil en énergie calorifique. La chaleur solaire ainsi produite peut être valorisée pour différentes applications :
- La production d’eau chaude sanitaire (ECS)
- Le chauffage de bâtiments
- La fourniture de chaleur pour l’industrie et l’agriculture
- L’alimentation de réseaux de chaleur
Le panneau solaire thermique doit être distingué du panneau photovoltaïque qui permet de produire de l’électricité.
Les bénéfices du solaire thermique{{}}
Le solaire thermique contribue à une économie circulaire et durable, un gain économique et la réduction de l’impact environnemental, tout en garantissant une source d’énergie locale.
Filière génératrice d’emplois locaux{{}}
Les projets de solaire thermique contribuent au développement de filières d’emplois spécifiques et non délocalisables liés notamment à la conception, à la mise en œuvre et à la maintenance des installations.
https://agirpourlatransition.ademe.fr/sites/default/files/2023-11/picto-bien-etre-local.png
Énergie locale et équité sociale{{}}
Le solaire thermique est une énergie renouvelable locale et accessible partout. L’usage de sa production est multiple que ce soit pour des bâtiments collectifs ou tertiaires, ainsi que pour le secteur industriel.
https://agirpourlatransition.ademe.fr/sites/default/files/2023-11/picto-facture-energetique.png
Sécurisation du coût de la chaleur consommée{{}}
La chaleur produite à fin d’eau chaude sanitaire ou de chauffage est directement consommée à proximité de l’installation (au sein de bâtiments collectifs ou tertiaires) ou par un industriel. Elle permet de réduire la facture énergétique - notamment lorsqu’elle vient se substituer au gaz - et contribue à sécuriser dans le temps le coût de la chaleur.
Les chiffres clés du solaire thermique {{}}
Jusqu’à 2,5 TWh/an Objectif de la Planification Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) pour la métropole à horizon 2028 PPE 2028 Source :
0,33 à 0,5 ha/MW Par an d’emprise au sol pour les centrales solaires thermiques ADEME Source :
8 g CO₂/kWh Émissions de CO₂ pour le capteur seul et 60 g CO₂/kWh avec le stockage ADEME Source :
En tant que collectivité, comment faire pour déployer le solaire thermique sur mon territoire ?{{}}
Le développement de la récupération de la chaleur fatale sur votre territoire implique une approche stratégique et la prise en compte de plusieurs éléments. Voici ce que vous pouvez faire en tant que collectivité :
- Évaluer et dimensionner les besoins en chaleur actuels et futur de la collectivité
- Faire appel à des professionnels qualifiés tout au long du projet
- Donner l’exemple avec la réalisation de projets sur un ou plusieurs bâtiments publics
- Respecter la chronologie de projet notamment pour garantir un fonctionnement optimal
- Valoriser les retours d’expériences auprès d’autres collectivités et entreprises
Pour la collectivité porteuse d’un projet de récupération de chaleur fatale, chaque étape est essentielle. C’est pourquoi l’ADEME met à votre disposition des guides et des outils pour vous accompagner au mieux.
Énergies renouvelables : Le solaire thérmique - Réussir la transition énergétique de mon territoire
Comment ça marche ? De quoi parle-t-on ? Que pouvez-vous faire et quelles sont les grandes étapes d’un projet ? Retrouvez les enjeux, perspectives et aussi les idées reçues concernant la récupération du solaire thermique sur notre fiche dédiée (PDF - 863 Ko).
Des outils pour lancer votre projet de récupération du solaire thermique{{}}
Initiative d’Enerplan bénéficiant du soutien de l’ADEME et de GRDF, SOCOL - pour « Solaire Collectif » - vise à développer la chaleur solaire collective en promouvant une autoconsommation performante et durable et en professionnalisant les acteurs de la filière.
Guide - Tout comprendre : le solaire thermique
L’énergie solaire est disponible partout, gratuite à l’usage, abondante, inépuisable et non polluante. Dans ce guide, découvrez les différents équipements permettant de chauffer l’eau et la maison.
Diversifier le mix énergétique des réseaux de chaleur grâce au solaire thermique{{}}
Dans le cas d’une alimentation d’un réseau de chaleur, la chaleur est collectée au travers des capteurs solaires puis transportée par un fluide caloporteur dans un circuit hydraulique, comportant généralement un ou plusieurs ballons de stockage. Cette production thermique permet de diversifier le mix énergétique des réseaux de chaleur et peut être complémentaire d’une production de chaleur par biomasse ou géothermie.
Financer vos projets pour développer la récupération de chaleur fatale{{}}
Pour soutenir vos projets, l’ADEME vous propose des subventions à travers ces dispositifs d’aides et d’accompagnement :
Étude de faisabilité d’installation solaire thermique{{}}
Avant d’investir dans une installation de panneaux solaires thermiques, l’ADEME vous accompagne et subventionne votre étude de faisabilité grâce au Fonds chaleur.
- Étude de faisabilité d’installation solaire thermique
Une fois l’étude de faisabilité réalisée, vous pouvez déposer votre dossier pour bénéficier d’une subvention ADEME pour l’aide à la réalisation de votre projet solaire thermique.
Audit et réhabilitation d’installations solaires thermiques collectives{{}}
L’aide financière s’adresse aux détendeurs d’une installation solaire thermique à l’arrêt total ou ayant une très faible productivité. Bénéficiez d’un financement pour votre audit ainsi que les travaux de réhabilitation.
- Audit et réhabilitation d’installations solaires thermiques collectives
Installation de production d’eau chaude solaire thermique{{}}
L’ADEME vous aide à financer la réalisation de votre projet solaire thermique.
- Installation de production d’eau chaude solaire thermique
Installation de pompes à chaleur solaire pour la production d’eau chaude{{}}
L’ADEME vous aide à financer l’installation de pompes à chaleur (PAC) solaires pour la production d’eau chaude sanitaire (ECS) éligibles.
- Installation de pompes à chaleur solaire pour la production d’eau chaude
Installations de systèmes solaires combinés{{}}
L’ADEME vous aide à financer les installations de production de chaleur solaire collective, pour du chauffage et de l’eau chaude sanitaire (ECS), avec capteurs solaires thermiques.
Grande centrale solaire thermique de la ville de Narbonne
Retour sur l’installation de 3 200 m2 de capteurs solaires thermiques contribuant au réseau de chaleur urbain de la ville de Narbonne.
Le complexe piscine-patinoire ARAGO combine plusieurs énergies renouvelables
En 2022, un projet de restructuration du complexe piscine-patinoire voit le jour. Pour gagner en efficacité énergétique et réduire les consommations en énergies fossiles, plusieurs énergies renouvelables sont déployées : solaire photovoltaïque, récupération de chaleur et solaire thermique.
Des ressources pour aller plus loin{{}}
Pour en savoir plus sur le solaire thermique, vous pouvez consulter les ressources suivantes :
- Étude 2020 - Marché solaire thermique collectif et des très grandes installations solaires thermiques en France
- Fiche technique - Solaire thermique dans l’industrie
Retour à la thématique Énergies renouvelables et sobriété énergétique
Sélectionnez une action d’énergies renouvelables et sobriété énergétique et adoptez une démarche engagée et tournée vers l’avenir
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4.
Une synthèse claire et structurée des principales technologies d’énergie solaire thermique, avec leurs spécificités et applications. Requête auprès de ‘Le Chat Mistral’
1. Capteurs solaires plans (non vitrés ou vitrés){{}}
Principe : Absorption directe du rayonnement solaire par une plaque métallique (généralement en cuivre ou aluminium) recouverte d’un revêtement sélectif, puis transfert de la chaleur à un fluide caloporteur (eau, liquide antigel).
- Applications : Chauffe-eau solaire individuel (CESI), chauffage de piscines, chauffage d’appoint pour l’habitat.
- Avantages : Coût modéré, simplicité, bonne intégration architecturale.
- Inconvénients : Rendement limité en hiver ou par temps nuageux.
2. Capteurs solaires à tubes sous vide{{}}
Principe : Tubes en verre sous vide contenant un absorbeur, réduisant les pertes thermiques. Le fluide caloporteur circule dans un tube central ou via un caloduc.
- Applications : Production d’eau chaude sanitaire, chauffage, applications industrielles (températures jusqu’à 150°C).
- Avantages : Rendement élevé même en hiver ou sous faible ensoleillement, durée de vie longue.
- Inconvénients : Coût plus élevé, sensibilité à la grêle.
3. Concentrateurs solaires (paraboles, miroirs de Fresnel, tours solaires){{}}
Principe : Concentration des rayons solaires sur un récepteur central via des miroirs, générant des températures très élevées (jusqu’à 1000°C).
- Applications : Production d’électricité (centrales solaires thermodynamiques), procédés industriels, dessalement d’eau.
- Avantages : Très haut rendement, stockage thermique possible (sels fondus).
- Inconvénients : Coût élevé, nécessite un ensoleillement direct, maintenance complexe.
4. Systèmes à air chaud solaire{{}}
Principe : Réchauffement direct de l’air ambiant via des capteurs solaires, utilisé pour le chauffage ou le séchage.
- Applications : Chauffage de locaux, séchage agricole, préchauffage d’air neuf.
- Avantages : Simplicité, pas de risque de gel ou de corrosion.
- Inconvénients : Rendement thermique inférieur aux systèmes à liquide.
5. Stockage thermique solaire{{}}
Principe : Stockage de la chaleur produite (ballons d’eau chaude, matériaux à changement de phase, sels fondus) pour une utilisation différée.
- Applications : Optimisation de l’autoconsommation, lissage de la production, chauffage nocturne.
- Avantages : Augmente l’autonomie énergétique, réduit la dépendance aux énergies fossiles.
- Inconvénients : Coût et encombrement selon la technologie.
6. Systèmes hybrides (PV-T){{}}
Principe : Combinaison de panneaux photovoltaïques et thermiques pour produire à la fois de l’électricité et de la chaleur.
- Applications : Bâtiments résidentiels ou tertiaires, optimisation de la surface de toit.
- Avantages : Double production, meilleur rendement global.
- Inconvénients : Coût initial élevé, complexité d’installation.
Synthèse comparative{{}}
Quelle technologie choisir ?{{}}
- Besoin en eau chaude sanitaire : Capteurs plans ou tubes sous vide.
- Chauffage d’appoint : Tubes sous vide ou systèmes hybrides.
- Production d’électricité : Concentrateurs solaires.
- Séchage ou chauffage d’air : Systèmes à air chaud.
Besoin de précisions sur une technologie en particulier, ou sur des critères de choix (budget, climat, surface disponible) ?
Aide de ‘Haut du formulaire
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Le Chat Mistral’
5.
Une synthèse claire et structurée des principales technologies d’énergie solaire thermique, leurs spécificités et applications – Requête auprès de ‘ChatGPT’
🔆 1. Principe général
L’énergie solaire thermique consiste à convertir le rayonnement solaire en chaleur, utilisée pour le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire (ECS) ou la production d’électricité (dans les centrales solaires thermodynamiques).
Les systèmes se distinguent selon leur température de fonctionnement et leur usage.
🔸 2. Les grandes familles de technologies
A. Basse température (< 100 °C){{}}
👉 Applications : eau chaude sanitaire, chauffage domestique, piscines.
Technologies principales :{{}}
- Capteurs plans vitrés{{}}
- Surface plane avec plaque absorbante noire + vitrage + isolation.
- Rendement : 40–70 %.
- Utilisation : habitations, bâtiments tertiaires.
- Avantages : fiabilité, coût modéré, faible maintenance.
- Limites : pertes thermiques à haute température.
- Capteurs non vitrés (ou moquettes solaires){{}}
- Tubes noirs en plastique sans vitrage.
- Rendement : bon à basse température (<40 °C).
- Application : chauffage de piscines.
- Faible coût, mais inutilisable en hiver.
- Capteurs à tubes sous vide{{}}
- Tubes en verre évacués pour limiter les pertes.
- Rendement : 50–80 %, bon par temps froid.
- Utilisation : ECS, chauffage d’appoint, process industriels légers.
- Plus coûteux mais plus performants.
B. Moyenne température (100–400 °C){{}}
👉 Applications : procédés industriels, climatisation solaire, réseaux de chaleur.
Technologies principales :{{}}
- Concentrateurs cylindro-paraboliques{{}}
- Miroirs paraboliques focalisent la lumière sur un tube absorbeur.
- Fluide caloporteur : huile thermique, sels fondus, vapeur.
- Rendement élevé (jusqu’à 75 %).
- Applications : centrales électriques, procédés industriels.
- Concentrateurs linéaires de Fresnel{{}}
- Miroirs plans orientables, structure plus simple et économique.
- Moins performant que les paraboliques, mais plus facile à installer.
C. Haute température (> 400 °C){{}}
👉 Applications : production d’électricité à grande échelle.
Technologies principales :{{}}
- Tours solaires (centrales à tour){{}}
- Champ d’héliostats (miroirs) concentrant la lumière sur un récepteur au sommet d’une tour.
- Températures > 1000 °C possibles.
- Utilisation : production d’électricité via turbine à vapeur.
- Permet stockage de chaleur dans des sels fondus pour produire la nuit.
- Paraboles (dish-Stirling)
- Miroir parabolique concentrant la lumière sur un moteur Stirling.
- Très haute efficacité unitaire, mais coût et complexité élevés.
- Utilisation : production décentralisée d’électricité.
🔸 3. Stockage et hybridation
- Stockage thermique : eau chaude, matériaux à changement de phase, sels fondus → pour lisser la production.
- Systèmes hybrides PV/T : combinent capteur photovoltaïque et thermique (production simultanée d’électricité et de chaleur).
🔸 4. Domaines d’application
Domaine |
Technologie typique |
Température |
Exemple |
| Résidentiel | Capteurs plans, tubes sous vide | < 100 °C | ECS, chauffage |
| Tertiaire / industriel | Paraboliques, Fresnel | 100–400 °C | Process, vapeur |
| Électricité centralisée | Tours, dish-Stirling | > 400 °C | Centrales solaires thermodynamiques |
| Hybride | PV/T | variable | Bâtiments à énergie positive |
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🔸 5. Enjeux et perspectives
- Atouts : ressource gratuite, mature, faible impact environnemental, stockage thermique efficace.
- Limites : dépendance à l’ensoleillement direct, coût initial élevé, besoin d’espace et de maintenance.
- Tendances : intégration au bâti, hybridation PV/T, stockage avancé, mini-centrales thermodynamiques.
Souhaitez-vous que je te prépare un schéma synthétique (type tableau ou infographie) pour visualiser les différentes technologies et leurs usages ?
Parfait 👍 Voici un tableau synthétique clair et structuré résumant les principales technologies d’énergie solaire thermique, leurs caractéristiques, températures et applications :
🌞 Synthèse des technologies solaires thermiques
Catégorie |
Technologie |
Principe / Description |
Température typique |
Avantages |
Limites |
Applications principales |
| 🔹 Basse température | Capteurs plans vitrés{{}} | Plaque absorbante noire sous vitrage, fluide caloporteur | 30–80 °C | Fiables, performants, bon rapport coût/efficacité | Pertes à haute T°, rendement baisse en hiver | Eau chaude sanitaire, chauffage domestique |
| Capteurs non vitrés{{}} | Tubes plastiques noirs sans vitrage | < 40 °C | Très bon marché, simples | Sensibles au froid, usage saisonnier | Chauffage de piscines | |
| Tubes sous vide{{}} | Tubes en verre évacués limitant les pertes | 50–120 °C | Très bon rendement, efficaces par temps froid | Coût plus élevé | ECS, chauffage d’appoint, petits process | |
| 🔸 Moyenne température | Cylindro-paraboliques{{}} | Miroirs paraboliques concentrant la lumière sur un tube récepteur | 150–400 °C | Bon rendement, technologie mature | Suivi solaire nécessaire, coût infrastructure | Process industriels, centrales électriques |
| Fresnel linéaires{{}} | Miroirs plans orientables simulant une parabole | 100–300 °C | Moins coûteux, compacts | Rendement plus faible que les paraboliques | Procédés thermiques industriels | |
| 🔺 Haute température | Tours solaires (héliostats){{}} | Miroirs focalisent la lumière sur un récepteur en hauteur | 400–1000 °C | Très haut rendement, stockage possible | Investissement élevé, grande surface | Centrales solaires thermodynamiques |
| Paraboles (dish-Stirling){{}} | Miroir parabolique + moteur Stirling | 500–1000 °C | Très haute efficacité unitaire | Complexité, maintenance | Production décentralisée d’électricité | |
| ⚡ Hybride | PV/T (photovoltaïque + thermique){{}} | Capteur combiné électricité + chaleur | 30–80 °C | Rendement global élevé, gain d’espace | Plus complexe, coût supérieur | Bâtiments à énergie positive |
Aide de ‘ChatgPT’
6.
Une recherche synthétique et documentée sur réalisations significatives de technologies solaires thermiques (CST = Centrale Solaire Thermodynamique (ou centrale solaire thermique à concentration ou encore hélio-thermodynamique), ou CSP (anglais Concentrated Solar Power) & solaire thermique pour chaleur) par pays / région, avec les types de technologies déployées, exemples de projets, et tendances récentes. Requête auprès de ‘ChatGPT’
Vue d’ensemble globale (points clés){{}}
- Le marché des capteurs solaires thermiques (eau chaude / chauffage) reste très concentré en Chine, qui cumule la grande majorité des surfaces installées au niveau mondial. iea-shc.org+1
- Le CSP (Concentrated Solar Power) — tours, cylindro-paraboliques, champs d’héliostats — compte quelques grands complexes phares (Maroc, ÉAU, Espagne, États-Unis, Chili, Afrique du Sud) mais la capacité mondiale reste modeste par rapport au PV (quelques GW). Toutefois, des projets de grande échelle et de stockage thermique continuent d’apparaître. ren21.net+1
- Tendance récente : baisse des petites installations thermiques (marché mondial des capteurs collecteurs a reculé en 2024, surtout par contraction en Chine), tandis que les projets de grande échelle (district heating, CSP avec stockage) gagnent en intérêt. ren21.net
Réalisations par pays / régions (sélection représentative){{}}
Chine — leader des capteurs solaires thermiques (SWH){{}}
- Type : chauffe-eau solaires (vacuum tubes, capteurs plans) et déploiement industriel d’installations solaires thermiques pour processus.
- Réalisation / faits : la Chine totalise de très loin la plus grande surface de capteurs thermiques installés (dizaines de millions de m² cumulés). Le marché retail a chuté récemment mais l’ingénierie (grands projets) reste dynamique. iea-shc.org+1
Maroc — complexe Noor (CSP){{}}
- Type : CSP mixte (paraboliques linéaires, tours, PV hybrides) avec stockage par sels fondus.
- Projet majeur : Noor Ouarzazate — complexe CSP multi-phases ( 510–580 MW CSP + PV selon phases), considéré comme l’un des plus grands complexes CSP au monde. Ce site illustre l’usage du CSP à grande échelle pour produire électricité et fournir de la flexibilité via stockage thermique. Wikipédia+1
Émirats Arabes Unis — Noor Energy 1 (très grande centrale CSP){{}}
- Type : CSP à grande échelle (Noor Energy 1 a ajouté 400 MW en 2023).
- Fait notable : l’ÉAU est entrée récemment dans le top des grands projets CSP, portant la capacité mondiale CSP à plusieurs GW. ren21.net
Espagne — projets pilotes et park historiques CSP + STH{{}}
- Type : centrales CSP (ex : Gemasolar, Andasol, PS10/PS20) et longue expérience industrielle (tours, paraboles, stockage par sels).
- Réalisation : Gemasolar (centrale à tour + stockage) a démontré l’intérêt du stockage thermique pour produire la nuit. L’Espagne reste un pays référent pour les démonstrateurs CSP. Wikipédia+1
États-Unis — grands projets CSP historiques & nouveaux développements{{}}
- Type : Ivanpah (concentrateurs héliostats/parabolic trough historically) et autres installations. Le pays a une histoire de grands projets CSP, avec des réussites et des défis opérationnels. Les bases de données NREL/SolarPACES répertorient les projets. Wikipédia+1
Chili — Cerro Dominador (exemple d’implantation en Amérique latine){{}}
- Type : CSP avec stockage (tours). Cerro Dominador est un exemple en Amérique latine de CSP centralisée avec stockage thermique pour fournir électricité de base. SolarPACES+1
Afrique du Sud — Khi Solar One, autres projets{{}}
- Type : CSP (cylindro-parabolique, tours) pour production d’électricité, souvent avec stockage. L’Afrique du Sud a lancé des projets CSP intégrés à ses programmes d’énergies renouvelables. SolarPACES
Europe (Grèce, Turquie, Allemagne, etc.) — forte pénétration des capteurs pour ECS et district ‘heating pilotes’{{}}
[Addenda - Qu’est-ce que le système ECS ? - L’eau chaude sanitaire, ou ECS, est une eau utilisée pour le quotidien, la toilette, la vaisselle, le linge… Elle est indépendante de l’eau chaude réservée au chauffage, qui se présente en circuit fermé dans les chaudières et radiateurs].
- Type : capteurs plans, tubes sous vide pour ECS ; projets croissants de chauffage solaire de quartier / district heating (Pays-Bas, Scandinavie, Pays-Balkaniques montrent des projets pilotes/expansions). Par habitant, certains petits pays (ex. Grèce, Chypre, Israël) figurent parmi les mieux dotés en capteurs thermiques par habitant. iea-shc.org+1
Exemples typiques par technologie{{}}
- Capteurs pour ECS (résidentiel & tertiaire) : installations massives en Chine, marché important en Turquie, Allemagne et Australie. iea-shc.org+1
- Cylindro-paraboliques & Fresnel : déployés en Californie (historique), Maroc, Afrique du Sud, Inde (projets pilotes) et Chine (nouveaux chantiers). SolarPACES+1
- Tours solaires (héliostats) : Noor (Maroc), Cerro Dominador (Chili), projets aux ÉAU ; caractéristiques : hautes T°, facile intégration stockage par sels fondus. Wikipédia+1
Tendances & enjeux observés{{}}
- Consolidation géographique : forte concentration d’installations thermiques domestiques en Chine ; projets CSP répartis mais limités en nombre. iea-shc.org+1
- Basculement technologie / marché : le PV a grignoté des parts de marché (coûts plus bas pour l’électricité), ce qui réduit l’attrait des petites solutions solaires thermiques pour ECS dans certains pays ; en réponse, le solaire thermique se repositionne vers stocks thermiques, districts heating et industriels (process heat). ren21.net+1
- Stockage thermique : élément clé pour rendre le CSP dispatchable (sels fondus, stockage sensible ou à changement de phase). Les grands projets intègrent désormais 6–15+ heures de stockage. ren21.net+1
Sources principales consultées (sélection){{}}
- IEA-SHC — Solar Heat Worldwide (rapport & PDF 2023/2024) — données pays sur capteurs thermiques et évolution des marchés. iea-shc.org+1
- REN21 — Global Status Report / Market & Industry Trends (CSP, Solar Thermal) — synthèse mondiale et tendances récentes (2023–2025). ren21.net+1
- SolarPACES / NREL — base de données projets CSP mondiaux et fiches projets. SolarPACES
- Listes & fiches projets (Wikipedia, articles spécialisés) — Noor Ouarzazate, Ivanpah, Cerro Dominador, etc. Wikipédia+1
« « « {{}}
Si tu veux, je peux faire la suite immédiatement (choisir une option ci-dessous) :
- Tableau détaillé pays → projets (CSV / Excel) : pour chaque pays lister projet, technologie, capacité, statut, année.
- Carte / infographie montrant les principaux projets CSP et la répartition mondiale des capteurs thermiques.
- Fiche technique par projet (Noor, Ivanpah, Cerro Dominador, Gemasolar, Khi Solar One) avec chiffres clés et références.
Dis-moi laquelle tu veux — je prépare ça tout de suite (tableau ou carte) avec sources citées.
Voici une carte / infographie (représentation visuelle) illustrant les principaux projets CST / CSP dans le monde et les zones géographiques favorables à l’énergie solaire thermique (irradiation directe).
Avec grand plaisir 🌞 — ravi que ce travail t’ait été utile, JH ! Merci pour ta clarté et ta rigueur dans les demandes — la synthèse et la carte forment désormais un bon socle pour un dossier complet sur les technologies solaires thermiques et leurs réalisations mondiales. Bonne continuation dans tes projets solaires ☀️ (et n’hésite pas à revenir si tu veux approfondir le stockage thermique, les coûts comparés CSP/PV, ou les applications industrielles). — Fin de session confirmée ✅ - Aide de ‘ChatGPT’
Retour au début de l’introduction
Collecte de documents et agencement, traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant
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– 31/10/2025
Site ISIAS = Introduire les Sciences et les Intégrer dans des Alternatives Sociétales
Site : https://isias.info/
Adresse : 585 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France
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