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L’efficacité énergétique

L’énergie la plus avantageuse est celle que l’on économise

Plus la conception d’un bâtiment est efficiente, moins il utilise d’énergie. Afin de limiter le plus possible les besoins, on veille donc à ce que les bâtiments conservent au mieux la chaleur. À cet effet, une forme compacte et une bonne isolation (toiture, façades, fenêtres) sont absolument indispensables. Les ponts thermiques – c’est-à-dire les zones à plus forte déperdition de chaleur – sont à éviter, car ils affaiblissent l’effet isolant.

Alors que le soleil (utilisation passive), la chaleur corporelle des habitant·es et celle que dégagent les appareils électriques chauffent gratuitement les espaces, une ventilation à double flux avec système de récupération de la chaleur y maintient un air frais. Conjugués, ces moyens optimisent les apports en chaleur, économisent l’énergie et assurent un confort de vie optimal. On peut couvrir des besoins qui restent, peu élevés au demeurant, avec des énergies renouvelables. Ou un chauffage au bois, tout aussi écologique, avec des granulés ou pellets par exemple. Ces cylindres de sciure agglomérée sont acheminés automatiquement du réservoir au poêle, selon un dosage précis en quantité et en temps. Les bûches ou plaquettes conviennent également. Le choix du combustible bois le plus approprié dépend principalement de l’espace disponible, du niveau de confort souhaité et de la disponibilité du matériau.

L’énergie solaire

Aujourd’hui, on exploite l’énergie solaire de différentes manières, du solaire thermique au photovoltaïque en passant par le solaire passif.

Solaire thermique

On parle de solaire thermique, ou chaleur solaire, lorsque celle-ci est absorbée par un capteur solaire, puis transportée par un agent caloporteur. Elle est ensuite transférée par le biais d’un échangeur de chaleur dans l’eau contenue dans un réservoir et maintenue à la température souhaitée. On dispose ainsi d’eau chaude même la nuit ou par temps de pluie; on peut l’utiliser directement telle quelle ou pour le chauffage. Si la chaleur solaire ne suffit pas à couvrir les besoins en énergie, il est possible de recourir à un chauffage d’appoint (granulés de bois ou pompe à chaleur). Il existe deux types de capteurs solaires: à tubes sous vide ou plans. Ils se distinguent par la surface d’isolation de l’absorbeur. Dans le premier cas, celui-ci est placé au cœur d’un tube de verre sous vide qui crée une isolation. Un capteur plan utilise quant à lui un matériau isolant plus classique, comme la laine de verre. Après un à deux ans, une installation de capteurs solaires aura généré autant d’énergie que celle nécessaire pour la fabriquer.

Photovoltaïque

On appelle photovoltaïque (PV) ou électricité solaire le courant solaire (continu) produit à partir d’une cellule solaire. On l’utilise entre autres pour recharger des batteries et y stocker ainsi l’énergie. S’il existe un circuit (électrique) fermé entre les batteries et les cellules solaires, on parle d’une installation en îlot – on en trouve principalement dans des régions décentrées qui ne sont pas raccordées au réseau électrique. Le courant continu est généralement converti en courant alternatif à l’aide d’un onduleur, ce qui permet de l’injecter dans le réseau public puis de l’utiliser selon les besoins. Le réseau public sert ainsi à réguler l’offre et la demande. Les cellules solaires génèrent du courant, mais font aussi office de couverture de toit, façades et murs, d’éléments de balcon, de vitrage ou de protection contre le soleil.

Le silicium est l’un des principaux composants entrant dans la fabrication des cellules solaires. Deuxième élément le plus présent sur la croûte terrestre après l’oxygène, il est extrait à partir du sable de quartz par traitement chimique. On l’utilise également dans l’industrie électronique. Selon la façon dont le silicium se cristallise au cours de ce processus chimique, on distingue le silicium monocristal, polycristal et amorphe. La différence tient à leur rendement. Après deux à quatre ans et en fonction du type de cellules solaires utilisé, une installation PV aura généré autant d’énergie que celle nécessaire pour la fabriquer.

En chiffres (site de référence: Plateau suisse)

  • 1 m2 de surface de capteurs solaires génère environ 90 à 125 kWh/a.
  • 1 kW-peak (puissance installée) produit quelque 800 à 900 kWh/a, dont environ les 2/3 pendant la période estivale.

Solaire passif et architecture solaire

L’énergie solaire est utilisée de manière active par la transformation du rayonnement solaire en chaleur (avec des capteurs solaires) et en électricité (grâce au photovoltaïque). Elle peut aussi être exploitée de manière passive. On parle alors de solaire passif ou d’architecture solaire. Le rayonnement solaire absorbé par les fenêtres et les extensions vitrées augmente la température des pièces. Si le solaire passif ne coûte en principe rien, car il ne nécessite aucun investissement supplémentaire, il implique par contre une architecture fonctionnelle puisque la forme et l’orientation du bâtiment y jouent un rôle essentiel. Une large surface de fenêtres en façade sud permet aux espaces orientés de ce côté d’emmagasiner l’énergie solaire, puis de la conserver, de préférence dans des murs et des sols massifs.

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