Etangs Solaire

	Étangs Solaires
	Un Étang solaire est un capteur solaire de grande dimension avec stockage de chaleur intégré. Dans un étang normal, l'eau chauffée par le soleil devient plus légère et monte à la surface où la chaleur se dégage dans l'air ambiant. Ainsi, l'eau de l'étang reste à la température moyenne de l'air. Dans un "étang solaire" la thermo-circulation de l'eau est empêchée par le sel dissous au fond du bassin. en effet, l'eau salée chauffée par le soleil est trop lourde pour monter à la surface avec l'augmentation de température. Un étang solaire est un bassin d'eau salée, naturel ou artificiel, composé de trois zones : A. La partie haute est peu salée, l'eau réagit comme dans un étang normal et la température reste proche de l'air ambiant. B. La partie basse est très salée, exposée au rayonnement solaire, elle peut devenir très chaude (60 à 100°C). C. La partie intermédiaire, où la salinité augmente avec la profondeur et crée un gradient de densité qui empêche la thermo-circulation. Cette zone réagit comme une isolation thermique transparente, elle est traversée par le rayonnement solaire qui est absorbé et piégé par l'eau très salée en partie basse. Schéma montrant les 3 zones d'un étang solaire La chaleur accumulée au fond de l'étang solaire peut être extraite au moyen d'un échangeur de chaleur et servir pour des besoins industriels ou de la production d'électricité. Comme la quantité de chaleur accumulée est très importante, l'étang peut fonctionner comme source de chaleur jour et nuit sans interruption. Il y a une soixantaine de réalisations dans le monde.
	Un phénomène naturel
	Des étangs solaires naturels se trouvent au bord de la mer, dans les pays bien ensoleillés. Les photos montrent des bassins en Crète, remplis par la mer pendant un orage. Après quelques jours une partie de l'eau s'évapore et la salinité augmente. La température de l'eau est d'environ 20°C à la surface et supérieure à 50°C en profondeur. Réaliser un petit étang solaire chez soi ou à l'école : 1. Remplir une bassine avec de l'eau jusqu'à deux tiers. 2. Ajouter beaucoup de sel jusqu'à saturation (2 kg pour 15 litres, si possible, c'est plus économe de commencer avec de l'eau de mer). Pour s'assurer de la saturation saline, un peu de sel non dissous doit rester visible au fond de la bassine. 3. Placer la bassine sur un isolant thermique (un morceau de polystyrène expansé ou bien des feuilles de carton) dans un endroit bien ensoleillé. 4. Laisser le bassin sans le toucher pendant 24 heures pour que le gradient de salinité se stabilise. 5. Ajouter 2 ou 3 cm. d'eau de robinet, en versant l'eau très doucement sur un feuille de plastique qui flotte sur la surface de l'eau salée dans le bassin. L'objectif est d'ajouter une couche d'eau douce sur l'eau salée sans mélanger les deux. 6. Laisser le bassin au soleil et mesurer la température de l'eau de surface et au fond du bassin de temps en temps. Mais faites attention de ne pas remuer l'eau avec le thermomètre et aussi, faites attention de ne pas vous brûler (la température de l'eau au fond de la bassine en photo, dépasse 60°C pendant une journée ensoleillée).
	Quelques exemples d'étangs solaires dans le monde
	L'étang solaire de Bhuj dans l'état de Gujarat aux Indes L'étang artificiel de 6.000 m² avec une profondeur de 3,50 mètres a été rempli de 4.000 tonnes de sel. Depuis 1993, l'étang solaire produit d'eau chaude pour une laiterie. L'installation fournit jusqu'à 80.000 litres d'eau par jour, à une température moyenne de 70°C. La construction du bassin a été très simple avec l'utilisation des couches de terre glaise comme étanchéité. L'installation a été amortie sur moins de 5 ans sans aucune aide financière, en tenant compte des économies énergie de la chaudière à lignite utilisée auparavant pour chauffer l'eau. L'étang solaire de En Boqeq sur la Mer morte en Israël www.motherearthnews.com L'étang solaire d'environ 7.500 m² avec un profondeur de près de 3 mètres est utilisé en liaison avec un générateur électrique d'une puissance nominale de 150 kW. La photo montre les filets utilisés pour supprimer les vagues sur la surface de l'eau provoquées par le vent. En effet tout mouvement trouble le gradient de salinité et diminue les performances. Cette installation mise en oeuvre par l'entreprise Ormat Turbines est considérée comme un laboratoire de recherche en vue de la réalisation d'un projet de 5000 kW utilisant quelques 200 km² de la Mer Morte comme étang solaire. L'étang solaire de l'Université de Texas à El Paso L'étang solaire artificiel de 3.350 m² avec une profondeur de 3 mètres réalisé avec une feuille de caoutchouc comme étanchéité. L'installation est étudiée par l'Université de Texas afin d'améliorer les performances et le fonctionnement pratique.
	*www.outilssolaires.com*