Les énergies renouvelables domestiques

I . Définition générale

a . Le solaire photovoltaïque II . L'énergie solaire a . Le solaire photovoltaïque Définition : Fonctionnement :

Association en parallèle : U = U1 = U2 = U3 = Un I = I1 + I2 + I3 + ... + In Association série : . U = U1 + U2 + ... + Un I = I1 = I2 = In

Efficacité / Rentabilité : Le rendement n caractéristique d'une photopile est le rapport de l'énergie électrique fournie sur l'énergie des rayons du soleil reçue : n = We/Wr Le rendement dépend de : -L'intensité de l'ensoleillement -L'angle d'exposition au soleil -La puissance maximale du panneau solaire En moyenne le rendement n'excède pas 15% Il vient dans les conditions optimales :We = 0.15Wr

Applications : Avantages -Energie propre et silencieuse. -Energie gratuite. -Energie disponible toujours et partout. -Grande longévité des modules photovoltaïques (30 ans). -Peu d’entretien de l’installation. -Energie rentable pour les sites isolés. -Autonomie possible avec des batteries. -Possibilité de revendre l’électricité produite. -Le générateur équipant une habitation peut être financé en partie par des fonds publics. Inconvénients -Installation à prévoir au plus près de la maison. -Energie disponible surtout l’été et devant être complétée. -Limites de charge et de décharge pour des batteries : de 30% à 80% pour une durée de vie de 7 à 10 ans. -Recyclage des batteries -Intégration des panneaux solaires dans le paysage.

b . Le solaire thermique Fonctionnement :

1 . Thermique passif

2 . Thermique actif La serre: Les capteurs solaires : Les capteurs plans

Rendement :C'est le rapport entre la puissance absorbée Pa = Pa1 + Pa2 et la puissance solaire reçue par le capteur qui détermine son rendement η. η = Puissance absorbée/Puissance solaire reçue Le rendement peut être amélioré en : - utilisant un verre le plus transparent possible pour réduire Pv1 et Pv2. - ajoutant une deuxième vitre (double - vitrage) pour diminuer Pr2, à condition que l'absorption par la deuxième vitre n'annule pas les gains d'isolation qu'elle apporte. - faisant travailler le capteur à la température la plus basse possible. On diminue alors les pertes Pd.

Application la plus courante : Le chauffe-eau solaire

Avantages Inconvénients -Modifications esthétiques d'un milieu ou des -Energie propre, silencieuse et gratuite. -Disponible en milieu rural ou urbain.. -Ressource inépuisable. -Pas de déchets. -Production d'énergie décentralisée. Inconvénients -Modifications esthétiques d'un milieu ou des bâtiments. -Energie devant être souvent complétée. -A la belle saison, le surplus ne peut être stoké pour les capteurs solaires plan(chauffage).

III . Le chauffage thermodynamique

a . L'aérothermie 1 . Les systèmes : air/air Principe de fonctionnement : 1 . Les systèmes : air/air

2 . Les systèmes : air/eau En intérieur En extérieur

b . La géothermie Principe :

Les procédés de captage : Le captage horizontale Le captage verticale Le captage dans une nappe phréatique

1 . Les systèmes : sol/sol

2 . Les systèmes : eau/eau Avantages Inconvénients -Rafraîchissement possible. -Utilisation d'un système de chauffage traditionnel dans la maison. -Permet de régler le chauffage pièce par pièce. -Possibilité d'utiliser de l'eau provenant d'une source. Inconvénients -Coût d'installation en sonde verticale.

3 . Les systèmes : sol/eau Avantages Inconvénients -Permet de régler le chauffage pièce par pièce. -Utilisation d'un système de chauffage traditionnel dans la maison. -Rafraîchissement possible. Inconvénients -Quantité importante de gaz frigorigène installé. -Entretien annuel obligatoire. -Risque d'appauvrissement du terrain.

« provençal » à système air/sol 4 . Le « puit canadien » ou « provençal » à système air/sol Définitions : Principe de fonctionnement :

IV . La biomasse Présentation : Biomasse sèche : Biomasse humide :

1 . Les chaudières à bois à buches a . Les systèmes 1 . Les chaudières à bois à buches 1 . 1 . Foyer traditionnel

1 . 2 . Foyer à tirage inverser

2 . Les chaudières à bois automatiques