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De par sa simplicité, le panneau photovoltaïque est incontournable quand on a besoin d’une source d’électricité dans un coin perdu. Par exemple, je viens d’installer une clôture électrique pour protéger un potager éloigné contre les sangliers. Un petit panneau 17.5 V, 1A, un générateur d’impulsions de 10 000 V pour la clôture, une batterie de voiture et un petit
contrôleur de charge pour éviter une surcharge de la batterie, et voilà. Comme j’utilise un petit panneau, j’aurais pu me passer du contrôleur de charge, mais il faut alors surveiller le niveau du liquide de batterie et remettre de l’eau distillée de temps en temps.
Pour une installation domestique, c’est trop coûteux, cela n’est rentable que quand il y a des subventions pour revendre l’électricité produite, et les batteries de stockage sont également trop coûteuses et présentent un risque d’incendie. Et puis les PV actuels n’ont un rendement que de 10%.
Le plus simple pour réduire les frais d’énergie, c’est de chauffer l’eau du ménage avec le soleil. Je dispose d’une installation qui chauffe électriquement 300 L d’eau la nuit à tarif réduit. Au départ, l’eau froide entrait directement dans ce système. Je me suis bricolé un capteur solaire qui chauffe l’eau et la conserve dans un récipient isolé thermiquement. Ce récipient est relié à mon système de sorte que au lieu d’eau froide, c’est de l’eau préchauffée qui y entre.
Il est aussi possible de convertir l’énergie solaire directement en énergie mécanique à l’aide d’un moteur Stirling. Le plus simple est la pompe fluidyne qui ne comprend aucune pièces mobile. La chaleur vient d’un capteur solaire et le refroidissement se fait tout simplement à l’aide de l’eau pompée. Le concept est très simple, mais pour réaliser une pompe qui fonctionne à partir de zéro, il faut être capable de faire des calculs de physique élémentaire et de thermodynamique. J’ai réalisé un petit modèle expérimental qui pompe environ 3 L / min et qui (en général) démarre tout seul le matin. Pour ceux que cela intéresse, voici un excellent
point de départ.
Le problème de l’énergie solaire à usage domestique, c’est qu’elle est disponible quand on n’en n’a pas besoin. Sauf dans les pays chauds ou l’on a besoin de réfrigération quand le soleil tape. La façon la plus simple de produire du froid avec du chaud, c’est à mon avis, le réfrigérateur d’Einstein-Szilard. La chaleur nécessaire au fonctionnement de ce système peut être fournie par un capteur solaire. Le système n’utilise pas de fréons mais par contre, du gaz ammoniac et du butane. Tapez « Einstein refrigerator » sur google pour plus d’informations. Par exemple
ici.
Une autre solution pour convertir l’énergie solaire en énergie mécanique, électrique ou en froid, c’est le moteur thermo-acoustique. Le principe est simple, mais les calculs sont horriblement compliqués. Un point de départ
ici. Pour plus d’informations, tapez « thermoacoustic engine » ou « thermoacoustic refrigeration » sur google.
Et finalement, il y a le
thermo-couple qui transforme directement une différence de température en courant. Les thermo-couples métalliques ont un rendement absolument déplorable mais récemment ce rendement a été fortement amélioré par l’usage de semi-conducteurs, au point que certains envisagent de récupérer de cette façon la chaleur des pots d’échappement de voiture pour recharger la batterie.
