Toit de la centrale électrique - énergie naturelle gratuite
Calculs du système solaire © M. Schuckart, stock.adobe.com Le soleil est une source d'énergie aux proportions presque inimaginables. Il émet en permanence une puissance de 386 quadrillions de watts - un nombre avec 24 zéros. Sur terre, la production moyenne d'énergie solaire - la soi-disant constante solaire - est de 1 367 watts par mètre carré. L'énergie solaire disponible dépasse les besoins énergétiques mondiaux d'environ 10 000 fois.
Le rayonnement solaire direct n'est qu'un côté de cela. Le soleil est en partie responsable de l'évaporation de l'eau, de la formation des nuages et aussi de la formation du flux d'air sur la terre. De plus, le soleil est vital pour la croissance des plantes, qui peuvent actuellement être utilisées comme biomasse ou sous la forme des vecteurs énergétiques charbon, pétrole et gaz créés il y a des millions d'années pour la production d'énergie. En bref: à l'exception de l'énergie géothermique, chaque source d'énergie et chaque vecteur d'énergie sur terre est un produit du soleil.
Profitez au maximum du soleil
Compte tenu de l'énorme potentiel, il n'est guère surprenant qu'il existe de nombreuses considérations concernant l'utilisation de l'énergie solaire. Des projets majeurs tels que Desertec, dans lequel d'énormes centrales solaires doivent être construites au Sahara et de l'énergie à générer pour le monde entier, sont actuellement en cours de planification. Cependant, il est également beaucoup plus petit - et a plus de sens pour les propriétaires privés. Si la surface du toit de la maison est correctement alignée, elle peut facilement être utilisée pour générer de l'énergie à l'aide du soleil. Il existe deux options de base:
- Photovoltaïque: la production d'électricité à l'aide de cellules solaires
- Solaire thermique: utilisation directe de la chaleur solaire comme énergie de chauffage pour la préparation de l'eau chaude et comme chauffage des locaux
Quelle forme d'énergie solaire est la bonne dépend de la maison en question. L'énergie solaire thermique est particulièrement utile si la préparation d'eau chaude sanitaire est déjà contrôlée de manière centralisée par le système de chauffage. Ensuite, un stockage de chaleur et les lignes nécessaires sont déjà disponibles pour moderniser un système solaire thermique avec peu d'effort.
Système photovoltaïque: production d'électricité pour sa propre consommation ou pour l'alimentation du réseau
Si la préparation d'eau chaude est assurée de manière décentralisée via des chauffe-eau instantanés installés séparément et que la chaudière installée n'est utilisée que pour générer de l'énergie de chauffage, le photovoltaïque est généralement le meilleur choix. Sinon, il faudrait d'abord installer un ballon de stockage et l'avantage de la préparation d'eau chaude à l'énergie solaire ne serait pas utilisé à moins qu'un effort élevé ne soit fait pour la modernisation.
Schéma: production d'ECS avec énergie solaire thermique
Combinaison intelligente pour un double effet d'économie
Si la surface du toit est suffisamment grande, une combinaison des deux technologies peut avoir du sens. Un système solaire thermique fournit de l'eau chaude et prend en charge le chauffage, le système photovoltaïque réduit la facture d'électricité.
Facteurs décisifs: l'orientation du toit et l'angle d'inclinaison
Pour que les systèmes photovoltaïques et solaires thermiques puissent fonctionner au mieux, l'orientation du toit sur lequel ils sont installés est cruciale. L'orientation sud directe, qui permet aux systèmes de profiter du fort soleil de midi, est idéale. Mais les toits qui pointent vers le sud-ouest ou le sud-est peuvent également être bien utilisés pour la production d'énergie solaire. Si l'écart ne dépasse pas 45 degrés au maximum, un système photovoltaïque, par exemple, produit toujours 95% de sa puissance.
L'angle d'inclinaison du système solaire est tout aussi important que la bonne orientation dans la bonne direction. Un système photovoltaïque orienté de manière optimale vers le sud fournit la pleine puissance, par exemple à un angle d'inclinaison de 30 à 40%. Un système solaire thermique pour la préparation d'eau chaude doit être incliné de 30 à 50 degrés, un pour le support de chauffage de 45 à 70 degrés. Une entreprise spécialisée peut calculer l'angle d'inclinaison droit du système pour le toit d'une maison spécifique.