Voir la source de Capteur solaire plan

[[Capteur solaire plan|Le capteur plan]] est la pièce maîtresse d'une installation de chauffage de l'eau sanitaire ou de chauffage des locaux. Il est chargé de transformer le rayonnement solaire en chaleur. De forme simple, la technologie plan est la plus utilisée. En fonction de leurs utilisations, on retrouve deux types de capteurs plans: avec vitrage et sans vitrage.

== Les technologies ==

=== Les capteurs plans vitrés ===
[[Fichier:Capteur_plan_vitre.jpg|260px|thumb|right|Capteurs plans vitrés intégrés à la toiture.]]
[[Capteur solaire plan vitré|Le capteur plan vitré]] est généralement utilisé dans les installations de chauffage de l'eau sanitaire ou des locaux. La température de fonctionnement est généralement comprise entre 30°C et 60°C. Il est constitué d'une caisse isolée couverte par un vitrage. A l'intérieur, on retrouve l'absorbeur dans lequel circule le fluide caloporteur. Le vitrage bloque le rayonnement infrarouge et isole la lame d'air au dessus de l'absorbeur pour garde la chaleur.
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=== Les capteurs plans non vitrés ===
[[Fichier:Capteur_plan_nonvitre.jpg|260px|thumb|right|Capteurs plans non vitrés utilisés pour le chauffage de l'eau de piscine.]]
[[Capteur solaire plan non vitré|Le capteur plan non vitré]] est beaucoup plus économique mais moins répandu. Très dépendant de la température extérieure, il est généralement utilisé dans les installations de chauffage de piscine mais peut parfois faire office de système de chauffage de l'eau sanitaire dans les pays chaud. Dans les zones tempérées, la température de fonctionnement est généralement inférieure à 30°C. Il est seulement constitué d'un absorbeur dans lequel circule le fluide caloporteur.
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== Les composants d'un capteur ==
[[Fichier:capteurplan.png|260px|thumb|right|Les différents composants d'un capteur plan]]
Un capteur solaire plan est généralement composé d'un coffre, d'un vitrage, d'une isolation, d'un absorbeur et de tubes permettant le passage du fluide caloporteur.

=== Les absorbeurs ===

[[Absorbeur d'un capteur solaire|L'absorbeur]] est l'un des éléments les plus importants d'un capteur thermique; il convertit le rayonnement solaire en chaleur.

L'absorbeur se caractérise par deux paramètres:

* le '''facteur d'absorption''' solaire '''&alpha;*''' (ou absorptivité): le rapport du rayonnement lumineux absorbé par le rayonnement lumineux incident;

* le '''facteur d'émission''' infrarouge '''&epsilon;''' (ou émissivité): le rapport entre l'énergie rayonnée dans l'infrarouge lorsque l'absorbeur est chaud et celle qu'un corps noir rayonnerait à la même température.

Dans les applications de chauffage solaire, on cherche à obtenir le meilleur rapport facteur d'absorption solaire / facteur d'émission infrarouge. Ce rapport est appelé '''sélectivité'''.

Le matériau constituant l'absorbeur est en règle général en cuivre ou aluminium mais aussi parfois en matière plastique.

Afin d'obtenir un meilleur rendement, certains systèmes sont donc constitués d'un revêtement particulier.

Voici les propriétés de quelques matériaux utilisés comme absorbeurs:<ref>Review of Mid- to High-Temperature Solar Selective Absorber Materials - C.E. Kennedy - NREL/TP-520-31267 (Juillet 2002):[http://large.stanford.edu/publications/coal/references/troughnet/solarfield/docs/31267.pdf]</ref>

{| border="0" align="center" cellpadding="5"
! style="background:#efefef;" | Matériaux
! style="background:#efefef;" | absorptivité<br>&alpha;*
! style="background:#efefef;" | émissivité<br>&epsilon;
! style="background:#efefef;" | sélectivité<br>&alpha;* / &epsilon;
! style="background:#efefef;" | Température max.
|-
| Black nickel || 0,88 - 0,98 || 0,03 - 0,25 || 3,7 - 32 || 300°C
|-
| Graphitic films || 0,876 - 0,92 || 0,025 - 0,061 || 14,4 - 36,8 || 250°C
|-
| Black copper || 0,97 - 0,98 || 0,02 || 48,5 - 49 || 250°C
|-
| Black chrome || 0,95 - 0,97 || 0,09 - 0,30 || 3,2 - 10,8 || 350 - 425°C
|}

=== Les fluides caloporteurs ===

[[Fluide caloporteur d'un capteur solaire|Le fluide caloporteur]] (ou ''caloriporteur'') permet d'évacuer la chaleur emmagasinée par l'absorbeur et de la transmettre vers là où elle doit être consommée. Un bon fluide caloporteur doit prendre en compte les conditions suivantes:

* être chimiquement stable lorsqu'il atteint une forte température, en particulier lors de la stagnation du capteur;

* posséder des propriétés antigel en corrélation avec les conditions météorologiques locales;

* posséder des propriétés anticorrosives selon la nature des matériaux présents dans le circuit capteur;

* posséder une chaleur spécifique et une conductivité thermique élevées afin de transporter efficacement la chaleur;

* être non-toxique et avoir un faible impact sur l'environnement;

* avoir une basse viscosité afin de faciliter la tâche de la pompe de circulation;

* être facilement disponible et bon marché


Le bon compromis par rapport à ces critères est un mélange d'eau et de glycol (utilisé dans le liquide de refroidissement des automobiles), même s'il n'est pas rare de trouver des systèmes fonctionnant à l'eau pure ou tout simplement à l'air selon l'utilisation.


=== Le vitrage ===

[[Vitrage d'un capteur solaire|Le vitrage]] permet de protéger l'intérieur du capteur contre les effets de l'environnement et d'améliorer le rendement du système par effet de serre.

Si l'on souhaite un vitrage efficace, il doit posséder les propriétés suivantes:

* réfléchir le rayonnement lumineux au minimum quelle que soit son inclinaison;

* absorber le rayonnement lumineux au minimum;

* avoir une bonne isolation thermique en gardant le rayonnement infrarouge au maximum;

* résister dans le temps aux effets de l'environnement (pluie, grêle, rayonnement solaire,...) et aux grandes variations de températures.


Les principaux vitrages utilisés pour les capteurs thermiques sont à base de verre non-ferrugineux ou en verre acrylique, et souvent dotés d'un revêtement anti-reflet.


=== Les isolants thermiques ===

[[Isolant thermique d'un capteur solaire|L'isolant thermique]] permet de limiter les déperditions thermiques, sa caractéristique est le coefficient de conductivité; plus il est faible meilleur est l'isolant. Les principaux matériaux utilisés pour les capteurs thermiques sont la laine de roche et de verre, des mousses de polyuréthane ou encore de la résine de mélamine. On retrouve parfois des isolants plus naturels.

Quelques isolants utilisés pour les capteurs thermiques<ref>Isolation par comprendrechoisir.com - les différents types d'isolant thermique:[http://isolation.comprendrechoisir.com/comprendre/isolation_thermique]</ref>:

{| border="0" align="center" cellpadding="5"
! style="background:#efefef;" | Matériaux
! style="background:#efefef;" | Conductivité thermique
|-
| Laine de roche || 0,032 - 0,040 W/m.K
|-
| Laine de verre || 0,030 - 0,040 W/m.K
|-
| Mousses de polyuréthane (étanchéité) || 0,022 - 0,030 W/m.K
|}


Dans le cas des capteurs thermiques vitrés, il est aussi intéressant de remplacer l'isolation entre la vitre et l'absorbeur par.. de l'air! En effet, l'air a un grand pouvoir d'isolation, il est ainsi utilisé dans le double vitrage. Toujours dans l'objectif d'obtenir de meilleurs rendements, certains fabricants utilisent d'autres gaz comme l'argon ou le xénon, et lorsque cela est possible, on préférera même utiliser.. le vide!

Voici les coefficients d'isolation de gaz utilisés comme isolants<ref>Christian Schittich, Didier Debord, ''Construire en verre'', PPUR presses polytechniques, 2001 ISBN:2-88074-474-1, p. 119 : [http://books.google.fr/books?id=FovUxLhl8foC&pg=PA119&lpg=PA119&dq=conductivit%C3%A9+thermique+des+gaz+air+x%C3%A9non+argon&source=bl&ots=Dp1D4Gd3Ik&sig=rFL4WyA7HiUWcxE58cyOB5KWDJc&hl=fr&ei=DisrTbeOA8Sb8QOcxKjNAg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9&ved=0CFQQ6AEwCA#v=onepage&q&f=false]</ref>:

{| border="0" align="center" cellpadding="5"
! style="background:#efefef;" | Gaz
! style="background:#efefef;" | Conductivité thermique à 283 K, 1 bar.
|-
| Air || 0,0253 W/m.K
|-
| Argon || 0,01684 W/m.K
|-
| Xénon || 0,00540 W/m.K
|}

== Les applications ==

=== Chauffage de l'eau sanitaire ===

{| border="0" align="center" cellpadding="5"
|- valign="top"
| colspan=3 | [[Le chauffage de l'eau sanitaire]] est l'une des technologies solaires les plus accessibles aux particuliers. Le principe est simple: des capteurs thermiques transforment le rayonnement lumineux en chaleur. Le fluide caloporteur circule dans les capteurs thermiques et transporte la chaleur jusqu'à l'eau sanitaire stockée dans un ballon.

Bien entendu, plusieurs systèmes permettent de chauffer l'eau sanitaire, avec pour chacun ses avantages et ses inconvénients.
| [[Fichier:CESI.png|200px|thumb|right|Chauffe-eau solaire individuel avec chauffage d'appoint.]]
|- valign="top"
| [[Le chauffe-eau monobloc]] est le système le plus simple. Le capteur thermique et le ballon forme un seul ensemble.
L'eau sanitaire circule directement dans les capteurs thermiques; une fois chauffée, l'eau devient moins dense et monte dans le ballon situé légèrement au dessus du capteur.
| [[Fichier:cesi_monobloc.png|200px|thumb|right|Schéma du chauffe-eau monobloc]]
| [[Le chauffe-eau à thermosiphon]] reprend le même principe que le chauffe-eau monobloc à la différence que le ballon est séparé des capteurs thermiques. On peut alors installer le ballon à l'intérieur tant qu'il reste plus haut que les capteurs thermiques.
| [[Fichier:cesi_thermosiphon.png|200px|thumb|right|Schéma du chauffe-eau à thermosiphon]]
|- valign="top"
| [[Le chauffe-eau à circulation forcée]] utilise un fluide caloporteur qui ne craint pas le gel. Le fluide est chauffé à l'intérieur des capteurs thermiques et transporte la chaleur dans le ballon à travers un échangeur, évitant ainsi un mélange avec l'eau sanitaire.
Une fois refroidi, le fluide retourne dans les capteurs thermiques avec l'aide d'une pompe.
| [[Fichier:cesi_circu_forcee.png|200px|thumb|right|Schéma du chauffe-eau à circulation forcée]]
| [[Le chauffe-eau à autovidange]] a la capacité de vider les capteurs thermiques lorsqu'ils sont sujets aux risques de gel.
Le ballon est toujours situé plus bas que les capteurs thermiques: lorsque le soleil ne chauffe plus, la circulation de l'eau s'arrête et le circuit se vidange automatiquement. Lorsque le soleil réapparaît, la circulation se remet en route.
| [[Fichier:cesi_autovidange.png|200px|thumb|right|Schéma du chauffe-eau à autovidange en fonctionnement]]
|- valign="top"
| [[Le chauffe-eau couplé à une chaudière d'appoint]] est utilisé pour des raisons de confort et cela quel que soit le type de chauffe-eau solaire. En effet, ce serait dommage de prendre des douches froides en hiver.
De même qu'il existe plusieurs types de chauffe-eau solaire, il existe plusieurs manières de coupler le système à une chaudière d'appoint.
| [[Fichier:cesi_appoint.png|200px|thumb|right|Schéma du chauffe-eau à circulation forcée avec chaudière d'appoint]]
|
|
|}

=== Chauffage de locaux ===

[[Le chauffage de locaux]] à partir de capteurs solaires n'est pas encore très développé même si l'évolution des normes d'isolation des bâtiments peuvent rendre cette technologie plus attractive.
Le principal frein est que l'on a principalement besoin de chauffage en hiver, période durant laquelle l'ensoleillement est réduit.
Il existe trois manière de chauffer un local par l'énergie solaire thermique: par des radiateurs conventionnels, par une ventilation à air chaud ou par un plancher chauffant.


{| border="0" align="center" cellpadding="5"
| [[Le chauffage par radiateurs conventionnels]] fonctionne très similairement à un chauffage d'eau sanitaire.
Des capteurs thermiques transforment le rayonnement lumineux en chaleur, le fluide caloporteur circule dans les capteurs thermiques et transporte la chaleur jusqu'à l'eau de chauffage stockée dans un ballon. Ensuite l'eau chaude circule à l'intérieur de radiateurs conventionnels.
| [[Fichier:cl_conventionnel.png|400px|thumb|right|Schéma du chauffage par radiateurs conventionnels]]
|-
| [[Le chauffage par ventilation à air]] utilise directement l'air au lieu de passer par un fluide caloporteur liquide.
Un système de ventilation aspire l'air extérieur à travers des capteurs thermiques perforés. L'air chaud est ensuite stocké à l'intérieur d'une masse importante de matériaux solides comme des galets, avant d'être restitué dans le local.
| [[Fichier:cl_ventilation_a_air.png|400px|thumb|right|Schéma du chauffage par ventilation à air]]
|-
| [[Le chauffage par plancher chauffant]] fonctionne de la même manière qu'un chauffage par radiateurs conventionnels à la différence qu'un circuit intégré dans le plancher remplace les radiateurs. Ce système a le principal avantage de fonctionner à une température plus faible.
| [[Fichier:cl_plancher_chauffant.png|400px|thumb|right|Schéma du chauffage par plancher chauffant]]
|}


=== Systèmes combinés eau chaude + chauffage ===

[[Les systèmes combinés eau chaude + chauffage]] ont l'avantage d'utiliser les mêmes types de capteurs thermiques. Un fluide caloporteur est chauffé dans ces capteurs puis transmet la chaleur jusqu'au système de stockage. La grande différence entre l'eau utilisée pour l'eau chaude et celle pour le chauffage est qu'elles n'ont pas la même température.
Il existe deux grandes solutions à ce problème: le double système de stockage et le système de stockage combiné.

{| border="0" align="center" cellpadding="5"
! style="background:#efefef;" | Types de systèmes combinés
! style="background:#efefef;" | Schémas
|-
| [[Le double système de stockage]] utilise comme son nom l'indique deux chauffes-eau; l'un pour l'eau chaude, l'autre pour le chauffage. Le fluide caloporteur chauffé par les capteurs est régulé vers l'eau sanitaire ou le chauffage selon les besoins; et un chauffage d'appoint est connecté aux deux chauffes-eau afin d'atteindre la température voulue.
| [[Fichier:sc_double_stockage.png|400px|thumb|right|Schéma d'un double système de stockage]]
|-
| [[Le système de stockage combiné]] a la particularité de n'utiliser qu'un seul chauffe-eau. L'eau chaude solaire en sortie de chauffe-eau est mélangée à de l'eau froide pour son utilisation sanitaire. Pour ce qui est du chauffage, le système est plus complexe: lorsque la température de retour du chauffage est vraiment inférieure à celle du chauffe-eau, alors elle passe par le chauffe-eau puis par une chaudière d'appoint avant de retourner dans le système de chauffage. Lorsque l'eau de retour de chauffage est encore assez chaude, elle passe directement par la chaudière d'appoint avant de retourner dans le système de chauffage afin d'éviter de chauffer inutilement le chauffe-eau.
| [[Fichier:sc_stockage_combine.png|400px|thumb|right|Schéma d'un système de stockage combiné]]
|}


=== Chauffage de l'eau de piscine ===
[[Fichier:Schema_Chauffage_Piscine.png|260px|thumb|right|Schéma de fonctionnement d'un système de chauffage de l'eau de piscine à l'aide de capteurs solaires thermiques (Système Fafco).]]
[[Le chauffage de l'eau de piscine]] se fait en période estival, période durant laquelle le risque de gel est négligeable.
Les capteurs thermiques utilisés sont des capteurs sans vitrage qui nécessitent moins de maintenance, ils sont performants pendant cette période, et surtout sont moins coûteux.
L'eau de la piscine est pompée jusque dans l'absorbeur où elle est chauffée, puis retourne dans la piscine.
Le système peut également être couplé à un chauffage d'appoint, apportant ainsi plus de confort.


'''Avantages:'''

* moins coûteux que des capteurs vitrés;
* peu d'entretiens.

'''Inconvénients:'''

* grande surface de capteurs;
* nécessite un traitement chimique de l'eau (régulation du pH, désinfection au chlore...).

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== Bilan énergétique ==
[[Fichier:Capteur_plan_Bilan_NRJ.png|260px|thumb|right|Bilan énergétique d'un capteur solaire plan.]]
[[Bilan énergétique d'un capteur solaire plan|Le bilan énergétique d'un capteur plan]] est défini par l'énergie solaire absorbée par le capteur (''Q*''), l'énergie utile emmagasinée dans le fluide caloporteur (''Q<sub>u</sub>''), les pertes thermiques (''Q<sub>a</sub>'') et l'énergie d'inertie thermique de l'installation (''Q<sub>t</sub>'').

Ce bilan thermique est donc noté :

<center>''Q* = Q<sub>u</sub> + Q<sub>a</sub> + Q<sub>t</sub>''</center>

Le rendement d'un capteur plan est obtenu par le rapport entre l'énergie utile ''Q<sub>u</sub>'' et la [[Éclairement solaire global|puissance solaire globale]] (''G*'') reçue par le capteur sur une période t :

[[Image:Rendement_Capteur_Plan.png|122px|center|]]

La puissance globale reçue par le capteur (''G*'') s'exprime en W/m². Elle peut être retrouvée sur les atlas de gisement solaire tel que [http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ PVGIS].

L'énergie utile (''Q<sub>u</sub>'') produit par le capteur est obtenue par l'expression du bilan énergétique en régime permanent où l'énergie d'inertie thermique ''Q<sub>t</sub> est considérée comme nulle :

<center>''Q<sub>u</sub> = Q* - Q<sub>a</sub>''</center>

:Avec : ''Q* = G* . τ<sub>c</sub>* . α<sub>p</sub>*''

::''τ<sub>c</sub>*'': coefficient de transmission solaire de la couverture transparente
::''α<sub>p</sub>*'': coefficient d'absorption solaire


:Et : ''Q<sub>a</sub> = K.(T<sub>p</sub> - T<sub>a</sub>)''

::''K'' : conductance thermique du capteur
::''T<sub>p</sub>'' : température de l'absorbeur
::''T<sub>a</sub>'' : température ambiante

== Normes ==

Les capteurs solaires thermiques sont soumis à des [[Normes des capteurs solaires thermiques|normes]] différentes selon les pays ou régions. En Europe, les normes en vigueur depuis 2001, sont notées EN 12975-1 et EN 12975-2<ref>Quality Assurance in Solar Heating and Cooling Technology - ''A guide to the standard EN 12975'' : [http://www.estif.org/fileadmin/estif/content/projects/QAiST/QAiST_results/QAiST%20D2.3%20Guide%20to%20EN%2012975.pdf]</ref>.

Liste des normes existantes selon les pays et régions :
* [[Norme ISO 9806|ISO 9806]] : Norme internationale
* [[Norme EN 12975-1|EN 12975-1]] et [[Norme EN 12975-2|EN 12975-2]] : Normes européennes
* [http://www.solar-rating.org/standards/ SRCC Standard] : États-Unis
* [http://www.ashrae.org ANSI/ASHRAE Standard 93] : États-Unis
* [http://shop.csa.ca/fr/canada/energie-themique-renouvelable/cancsa-f378-serie-f11/invt/27008102011 CAN/CSA F378] : Canada
* [http://standards.co.nz AS/NZS2535 et AS/NZS2712] : Australie et Nouvelle-Zélande

=== Fiabilité d'un capteur ===
[[Fichier:Resistance_charge_capteur.png|260px|thumb|right|Essai de résistance à la charge du TÜV en utilisant équipement de montage d'origine des fabricants]]
Un capteur solaire sera soumis à de nombreuses contraintes climatiques et de fonctionnement tout au long de sa vie. Il est donc nécessaire que ces capteurs ne tombent pas en panne lorsqu'ils rencontrent ces types de contraintes. Les tests de fiabilité et de durabilité ont été conçus pour reproduire les conditions extrêmes les plus probables qu'un collecteur sera soumis. Pour chaque essai, les normes européennes décrivent d'une manière très simple les conditions qui sont destinées à être simulées par chaque test.

* [[Résistance en haute température d'un capteur solaire thermique|Résistance en haute température]] :

L'objectif de l'essai de résistance en haute température est de déterminer si le capteur peut supporter des niveaux d'ensoleillement élevés sans qu'il ne tombe en panne. Les exemples de défaillances peuvent être la casse de la partie vitrée, la fonte de la couverture en plastique, la fusion de l'absorbeur plastique ou des joints, la dégradation des matériaux d'isolation et de pièces en bois ou des dépôts importants sur le couvercle du collecteur de dégazage ou encore la formation de buée.

* [[Résistance au gel d'un capteur solaire thermique|Résistance au gel]] :

L'objectif de l'essai, selon la norme européenne, est de fournir une procédure de test pour évaluer si un capteur est prétendu être résistant au gel, à la congélation et au dégel. Si dans le manuel d'installation, il est clairement indiqué que le capteur ne peut être utilisé avec un fluide antigel, alors le test n'est pas applicable. Une chambre climatique assez grande pour accueillir le collecteur et pour simuler des températures comprises entre 10 ° C et -20 ° C est nécessaire.

* [[Résistance aux chocs thermiques d'un capteur solaire thermique|Résistance aux chocs thermiques]] :

L'objectif de l'essai est de fournir une méthode pour évaluer la capacité d'un capteur de résister à un choc thermique. Par exemple il se peut que le fluide caloporteur traverse le système lors d'une journée chaude et ensoleillée. Ceci est susceptible de se produire lors de l'installation du système lorsque la boucle de captage est rempli ou après une période d'arrêt, lorsque l'installation est remise en service.

* [[Bonne tenue de l'étanchéité d'un capteur solaire thermique|Bonne tenue de l'étanchéité]] :

L'objectif de l'essai est de fournir une procédure de test pour évaluer si les capteurs vitrés sont résistants à la pénétration de la pluie. Les défaillances susceptibles de se produire si l'eau pénètre et reste dans le collecteur sont par exemple la corrosion du cadre du capteur et la surface de l'absorbeur, réduisant ainsi le rendement thermique en raison de la condensation permanente sur la face intérieure du verre ou les propriétés d'isolation lorsque l'isolant est mouillé. Les problèmes sont plus susceptibles de se produire si le capteur est monté avec un angle d'inclinaison faible.

* [[Résistance à la charge d'un capteur solaire thermique|Résistance à la charge]] :

L'objectif de l'essai, selon la norme, est de fournir une méthode pour évaluer si le vitrage et le cadre du capteur sont en mesure de résister à la charge de pression en raison de l'effet du vent et de la neige; et si les fixations entre le vitrage et le cadre du capteur sont en mesure de résister aux forces de soulèvement causées par le vent.

* [[Résistance aux impacts d'un capteur solaire thermique|Résistance aux impacts]] :

L'objectif de l'essai est de fournir une méthode pour évaluer la tolérance pour laquelle un capteur peut résister aux effets des impacts lourds causés par la grêle. Dans la version actuelle de la norme EN 12975-1: 2006+A1:2010, le test est considéré comme optionnel. Deux méthodes de test sont considérées dans la norme: l'utilisation de billes en acier ou de billes de glace.

=== Rendement d'un capteur ===

Deux méthodes / approches différentes sont disponibles dans la norme européenne pour déterminer les rendements thermiques des capteurs solaires: La méthode mesurant le système en régime permanent et la méthode le mesurant en régime quasi-dynamique. Les deux méthodes sont acceptées lors de l'essai pour la certification Solar Keymark alors que la certification SRCC des capteurs plans ne repose que sur la méthode de l'état permanent. Les tests à l'état permanent a été utilisé depuis des décennies alors que le méthode quasi-dynamique a été introduite au milieu des années 1990 et a été inclus dans la première édition de la norme EN 12975 en 2001. Les deux méthodes ont leurs avantages et leurs inconvénients, qui sont en outre expliqués dans la suite. Cependant, en termes de résultats, les deux méthodes sont considérées comme donnant des résultats fiables pour la plupart des capteurs disponibles sur le marché.

Il n'y a pas de logiciels disponibles pour la mesure et l'évaluation des données de test quelque soit la méthode, mais chaque laboratoire a développé ses propres outils.

Afin de donner des résultats précis sur la performance de capteur (en fait sur les coefficients de perte de chaleur), le capteur doit, si possible, être testé à ses températures "normales de fonctionnement" les plus élevées. Pour les applications standard, ceci ne devrait pas poser de problème, puisque les températures d'entrées entre 80 et 90 ° C peuvent être facilement manipulé. Pour les applications à moyenne et à haute température Toutefois, cela peut être un problème. Si le capteur est dédié principalement à de telles applications, il devra être testé dans un laboratoire avec des outils adaptés, à savoir un banc d'essai à haute température.

Chaque capteur soumis à un test de rendement doit être exposé pendant 5 heures au minimum à 700 W/m² avant le test de rendement.

* [[Méthode de mesure du rendement des capteurs plan vitrés en régime permanent]].

La méthode de mesure en régime permanent est bien l'une des plus utilisée. Elle est donc la plus connue des fabricants et des consommateurs. Dans les climats ensoleillés, la méthode de mesure en régime permanent est également plus facile à appliquer. Par contre, elle ne tient pas compte de l'influence de la vitesse de l'air et du rayonnement diffus, alors que les conditions d'essai peuvent être considérés comme restrictive, se référant aux exigences de ciel clair, des limites du rayonnement diffus, de l'incidence normale du rayonnement solaire et de la stabilité des conditions d'essai.

* [[Méthode de mesure du rendement des capteurs plan non-vitrés en régime permanent]].

Les facteurs principaux qui régissent le capteur plan non-vitré en plus de ceux d'un capteur vitré sont la vitesse du vent, le coefficient de perte de chaleur, et l'influence du rayonnement infrarouge (IR).
Ainsi:
** L'efficacité des capteurs non vitrés est très dépendante de la vitesse du vent.
*** Les tests de rendements doivent être effectuées à différentes températures des fluides et à différentes vitesses de vent
*** L'efficacité est différente de celle des capteurs vitrés (facteurs de vent)
** En plus de l'influence du rayonnement diffus, le rayonnement infrarouge joue un rôle significatif sur le rendement.
*** Le rendement est lié à irradiance nette, en prenant en compte l'émissivité de l'absorbeur. (Dans les capteurs vitrés, le vitrage bloque le rayonnement infrarouge (si faite de verre) et l'échange de radiation ne se fait qu'entre l'absorbeur et le vitrage)

* [[Méthode de mesure du rendement des capteurs plan vitrés et non-vitrés en régime quasi-dynamique]].

La méthode d'essai en régime quasi-dynamique a été introduite dans la version originale de 2001 de la norme EN 12975 et est aujourd'hui utilisée par environ un tiers des laboratoires en Europe. La méthode est basée sur un modèle mathématique de capteur où l'équation du régime permanent d'origine a été modifiée et étendue avec quelques conditions supplémentaires. L'amélioration majeure par rapport à la méthode d'essai en régime permanent est la distinction entre l'irradiation directe et diffuse. Cette distinction permet de tester les capteurs à un large éventail de conditions d'éclairement et fractions diffuses. En outre, le terme de capacité thermique est intégré dans l'équation qui décrit le comportement transitoire du capteur.

== Les fabricants ==


{| border="0" align="center" cellpadding="5"
|+ Les plus grands producteurs de capteurs plans<ref>Solrico - World map of flat plate collector manufacturers 2013:[http://www.solrico.com/fileadmin/medien/pdf/Flat_plate_collector_world_map_2013.pdf]</ref>
|-
! style="background:#efefef;" | Entreprises
! style="background:#efefef;" | Pays
! style="background:#efefef;" | Production annuelle en 2012 en m²
|-
|[http://www.greenonetec.com GREENoneTec]
|Autriche
|595 000 m²
|-
|[http://www.fivestarpower.com Five Star]
|Chine
|350 000 m²
|-
|[http://www.prosunpro.com Prosunpro]
|Chine
|340 000 m²
|-
|[http://www.soletrol.com.br Soletrol]
|Brésil
|330 000 m²
|-
|[http://www.ezinc.com.tr Ezinç Metal]
|Turquie
|314 000 m²
|-
|[http://www.chromagen.biz Chromagen]
|Israël
|230 000 m²
|-
|[http://www.eraslan.com.tr Eraslandar]
|Turquie
|200 000 m²
|-
|[http://www.primelasertech.gr Prime Laser Tech]
|Grèce
|200 000 m²
|-
|[http://www.rheem.com.au Rheem]
|Australie
|260 000 m²
|-
|[http://www.wolf-heiztechnik.de Wolf]
|Allemagne
|159 000 m²
|}


D'autres producteurs de capteurs plans (par région):


{| border="0" align="center" cellpadding="5" width="60%"
|-
! style="background:#efefef;" | Régions
! style="background:#efefef;" | Pays
! style="background:#efefef;" | Entreprises
|-
|rowspan=23 bgcolor=#8888ff|Europe
|bgcolor=#aaaaff|Allemagne
|bgcolor=#ccccff|Alpha-Innotec, Bosch Thermotechnik, Citrin Solar, emkaSol, ForSun, KBB, Nau, REM, Reinhard, Robin Sun, Rotex, Roth, Soleg, SolMetall, Solvis, STI, Thüsolar, Vaillant, Wagner, Wikora
|-
|bgcolor=#aaaaff|Angleterre
|bgcolor=#ccccff|AES, Discrete Heat, Sustainable Technologies, Viridian
|-
|bgcolor=#aaaaff|Autriche
|bgcolor=#ccccff|AKS Doma, Asgard, Cona, ESC Energy Systems, Gasokol, Siko Solar, SunWin, TiSun
|-
|bgcolor=#aaaaff|Belgique
|bgcolor=#ccccff|European Sopro Energies
|-
|bgcolor=#aaaaff|Bulgarie
|bgcolor=#ccccff|NES
|-
|bgcolor=#aaaaff|Chypre
|bgcolor=#ccccff|Metalco
|-
|bgcolor=#aaaaff|Croatie
|bgcolor=#ccccff|Technomont
|-
|bgcolor=#aaaaff|Espagne
|bgcolor=#ccccff|Astersa, BDR Thermea, Cidersol, delpaso solar, Hucu Solar, OCV, Promasol, Soterna, Termicol
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|bgcolor=#aaaaff|Finlande
|bgcolor=#ccccff|Savo-Solar
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|bgcolor=#aaaaff|France
|bgcolor=#ccccff|Vaillant, Clipsol, Viessmann
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|bgcolor=#aaaaff|Grèce
|bgcolor=#ccccff|Calpak Cicero, Cosmosolar, Dimas, Helioakmi-Megasun, Helional, Maltezos, Nobel Xilinakis, Papaemmanouel, Sigma, Sole
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|bgcolor=#aaaaff|Italie
|bgcolor=#ccccff|Ariston, Cordivari, Costruzioni Solari, CMG, Riello, Sunerg
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|bgcolor=#aaaaff|Macédoine
|bgcolor=#ccccff|Camel Solar, Leov
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|bgcolor=#aaaaff|Norvège
|bgcolor=#ccccff|Aventa, Catch Solar Energy
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|bgcolor=#aaaaff|Pologne
|bgcolor=#ccccff|ensol, Galmet, Geres Asco, Hewalex, Makroterm, Skorut, Sunex, Watt
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|bgcolor=#aaaaff|Portugal
|bgcolor=#ccccff|Bosch Thermotechnik, Fogäosol, Openplus, Richworld Renewables, Solargus
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|bgcolor=#aaaaff|République Tchèque
|bgcolor=#ccccff|Propuls, Solarex-Milan Slamina, Solarplus, Strojírny Bohdalice, Svoboda, T.W.I
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|bgcolor=#aaaaff|Russie
|bgcolor=#ccccff|New Polus, Inten-1
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|bgcolor=#aaaaff|Serbie
|bgcolor=#ccccff|Elsol
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|bgcolor=#aaaaff|Slovénie
|bgcolor=#ccccff|Lentherm-invest
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|bgcolor=#aaaaff|Suède
|bgcolor=#ccccff|Lesol, S-Solar
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|bgcolor=#aaaaff|Suisse
|bgcolor=#ccccff|Ernst Schweizer, Soltop
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|bgcolor=#aaaaff|Ukraine
|bgcolor=#ccccff|Sint Solar
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|rowspan=7 bgcolor=#ffff88|Amériques
|bgcolor=#ffffaa|Argentine
|bgcolor=#ffffcc|Vetak, Innovar, Vademarco, Enersol, Cenit Solar, SOL
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|bgcolor=#ffffaa|Brésil
|bgcolor=#ffffcc|A Atual, Aconobre, Bosch/Heliotek, Enalter, Jelly Fish, Solar Minas, Solis, Tuma
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|bgcolor=#ffffaa|Canada
|bgcolor=#ffffcc|Thermo Dynamics
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|bgcolor=#ffffaa|Chili
|bgcolor=#ffffcc|Britec, THC Solar
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|bgcolor=#ffffaa|États-Unis
|bgcolor=#ffffcc|ACR Solar, AET, Integrated Solar, Magen eco-Energy, Solar Development, Solarhot, Solar Skies, SunEarth, Sunmaxx Solar, Sunsiaray
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|bgcolor=#ffffaa|Mexique
|bgcolor=#ffffcc|Captasol, Depsa, Grupo IUSA, Kioto Clean Energy, Módulo Solar, Oro Solar, Sunway de México
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|bgcolor=#ffffaa|Uruguay
|bgcolor=#ffffcc|Baroni Solar
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|rowspan=5 bgcolor=#ffcc88|Afrique
|bgcolor=#ffdaa9|Afrique du Sud
|bgcolor=#ffecd2|Adzam Solar, Ikhwezi Solar, Powerz-on, Solardome, Solar Primeg
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|bgcolor=#ffdaa9|Kenya
|bgcolor=#ffecd2|Solimpeks
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|bgcolor=#ffdaa9|Ouganda
|bgcolor=#ffecd2|Solar Construct
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|bgcolor=#ffdaa9|Tunisie
|bgcolor=#ffecd2|Sines
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|bgcolor=#ffdaa9|Zimbabwe
|bgcolor=#ffecd2|Domestic Solar Heating
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|rowspan=8 bgcolor=#ff8888|Asie
|bgcolor=#ffaaaa|Chine
|bgcolor=#ffcccc|Apricus, Arise, Bosch Thermotechnik, Dr. Xia, HaiLin, Innosolar, Jixiang, Sunda, Sunpower, Sunshore, Sunrain, TP Solar, Tsinghua, WesTech, XNE Group
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|bgcolor=#ffaaaa|Corée du Sud
|bgcolor=#ffcccc|Jehin, Solar Max
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|bgcolor=#ffaaaa|Inde
|bgcolor=#ffcccc|Ariston/Racold, Bhagyanagar, Bipin, Bosch Thermotechnik, Emmvee Solar Systems, Greentek, Inter Solar, Jain, Jay Renewable Energy, Kaushal, Kotal URJA, NRG, Nuetech Solar, Photon, Redren Energy, Savemax, Solchrome, Space Age, Sudarshan, TiSun, Tata Power, Vijaya Industries,
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|bgcolor=#ffaaaa|Iran
|bgcolor=#ffcccc|Solarpolar
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|bgcolor=#ffaaaa|Israël
|bgcolor=#ffcccc|Elsol, Magen eco-Energy
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|bgcolor=#ffaaaa|Japon
|bgcolor=#ffcccc|Chiryu, Sunjunior
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|bgcolor=#ffaaaa|Jordanie
|bgcolor=#ffcccc|Hanania Solar Energy
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|bgcolor=#ffaaaa|Turquie
|bgcolor=#ffcccc|Anadolu, Baymak/Baxi, Deyra, Erksolar, Sergün, Simsek Günes, Solarbooster, Solimpeks, Tansug Makina, Vaillant 
|}


== Notes et références ==

<references/>