Un capteur solaire est un dispositif utilisé pour capter l’énergie thermique du soleil et la convertir en une forme plus facilement utilisable par les humains. Contrairement à une cellule photovoltaïque, un capteur solaire est relativement peu technologique et peut être créé et installé pour un coût très faible. Le type de capteur solaire le plus basique implique une sorte de milieu liquide qui est chauffé par les rayons du soleil puis transporté pour distribuer la chaleur ailleurs.
Une forme simple de capteur solaire peut être vue simplement en laissant un grand récipient noir rempli d’eau à l’extérieur sous le soleil brûlant. Après seulement quelques heures, l’eau contenue dans le récipient aura absorbé une grande partie de l’énergie du soleil et sera très chaude. Cette eau chaude peut être utilisée à des fins simples comme prendre une douche, remplir une bouillotte pour chauffer un sac de couchage, ou toute autre forme de distribution de chaleur. Des capteurs plus complexes reprennent ce concept de base et l’étendent, rendant la collecte de chaleur plus efficace et la distribution de chaleur plus dynamique.
L’un des principaux moyens d’améliorer l’efficacité d’un capteur solaire consiste à utiliser un moyen de transport différent de celui qui est chauffé. Alors que l’eau elle-même est un milieu parfaitement utilisable, de nombreuses personnes préfèrent utiliser quelque chose de différent, en fonction de la situation environnementale. Dans les régions où les températures descendent en dessous de zéro, par exemple, une solution antigel peut être utilisée à la place de l’eau pour empêcher les tuyaux ou les plaques de se fissurer. Le glycol est également souvent utilisé comme agent de chauffage, car il peut être plus pratique à manipuler et est plus visqueux que l’eau, mais reste un excellent reteneur de chaleur.
Souvent, un capteur solaire utilise une tuyauterie pour faire passer l’eau afin de la chauffer plus rapidement. Ces tuyaux seront généralement constitués de quelque chose qui est un conducteur thermique puissant, tel que le cuivre, et seront exécutés d’avant en arrière sur une surface pour tirer le meilleur parti de l’espace. L’eau sera forcée à travers les tuyaux pour se réchauffer sous le soleil et, lorsqu’elle sera suffisamment chaude, sera dirigée vers un réservoir ou directement dans une application où la chaleur peut être utilisée.
Un endroit où les capteurs solaires sont souvent utilisés est le chauffage de l’intérieur des bâtiments, généralement en faisant passer des tuyaux à travers les planchers. L’eau peut être chauffée par le soleil puis forcée à travers des tuyaux encastrés dans un sol en dalles de pierre, où la chaleur rayonne ensuite pour chauffer la masse d’air de la pièce. Cela peut être une source d’énergie de chauffage bon marché et renouvelable dans des endroits suffisamment exposés au soleil.
En général, un capteur solaire est d’utilisation saisonnière, la chaleur qu’il absorbe étant utilisée en un jour ou deux, ce qui le rend idéal uniquement pendant les mois d’été dans la plupart des endroits. Dans certains cas, cependant, une masse thermique suffisante peut rendre possible le stockage de la chaleur sur une période de plusieurs mois. Certains grands complexes d’appartements, par exemple, ont commencé à expérimenter l’utilisation de millions de gallons d’eau comme masse thermique qui peut être chauffée pendant l’été, puis utilisée pendant tout l’hiver comme source de chauffage.