Chapitre 3: Capteurs solaires thermiques plans

4 . Principaux éléments d’un capteur solaire plan vitré

4.2 . L’absorbeur

Il constitue l’élément essentiel du capteur solaire. Il doit avoir une surface sélective fortement absorbante dans le visible mais faiblement émissive dans l’infrarouge. Il s’agit surtout de dépôt d’oxyde sur un substrat métallique (oxyde de cuivre sur du cuivre, noir de chrome sur nickel,…).

Tableau 3 : Propriétés des surfaces sélectives

Généralement, l’absorbeur est une plaque métallique peinte en noir mât du commerce, qui permet d’obtenir un coefficient d’absorption compris entre 0,9 et 0,95.

La géométrie du circuit emprunté par le fluide caloporteur a une importance considérable. Il est nécessaire d’assurer une irrigation parfaite de l’absorbeur et d’avoir un transfert thermique rapide entre le fluide caloporteur et l’absorbeur afin d’éviter les zones chaudes et d’améliorer le rendement..

On rencontre plusieurs types :

  • Film d’eau : l’absorbeur est constitué de deux feuilles de métal avec un jeu de chicanes intérieures qui permet d’enfermer de fines lames de fluide caloporteur (radiateurs extra-plats)

Figure 4 : absorbeur film d’eau

  • Tube en S : l’absorbeur est constitué d’une plaque de métal avec un tube monté en S dans lequel circule le fluide caloporteur. Ce type d’absorbeur présente l’inconvénient d’avoir de fortes pertes de charge et une inégale répartition de la température du fluide.

Figure 5 : Absorbeur tube S

  • Absorbeur avec tubes en parallèle montés en Tickelman : c’est la technique la plus utilisée. Elle consiste à souder sur une plaque de métal une série de tubes parallèles avec un écartement constant compris entre 5 à 15 cm. Ces tubes sont reliés en haut et en bas par deux collecteurs. L’entrée du fluide caloporteur se fait en partie basse et la sortie, du coté opposé, en partie haute afin d’assurer le même débit dans chaque tube.

Figure 6 : Absorbeur montage Tickelman