Un WISC — Wind and Infrared Sensitive Collector (capteur sensible au vent et à l'infrarouge) — est un capteur solaire non vitré dont la production dépend de façon mesurable de la vitesse du vent et du rayonnement de grande longueur d'onde du ciel, et qui est donc essayé selon l'ISO 9806 avec des coefficients dépendant du vent et de l'infrarouge. Dépourvu de vitrage, il échange la chaleur directement avec l'air et peut même récupérer la chaleur ambiante et de condensation en dessous de la température de l'air, ce qui en fait la catégorie de capteurs standard pour servir de source à une pompe à chaleur.
Qu'est-ce qui fait qu'un capteur est un « WISC » ?
Un capteur vitré cache son absorbeur derrière une vitre ; le vent n'influe donc guère sur ses performances. Supprimez le vitrage et tout change : l'absorbeur nu échange directement de la chaleur avec l'air en mouvement et avec le ciel, de sorte que la vitesse du vent et l'échange de rayonnement de grande longueur d'onde (infrarouge) deviennent des effets de premier ordre et non des erreurs d'arrondi. L'ISO 9806 regroupe ces capteurs sous l'appellation WISC — Wind and Infrared Sensitive Collector —, couvrant les absorbeurs de piscine non vitrés classiques, les capteurs non vitrés à surface sélective et les capteurs hybrides PVT non vitrés. La caractéristique déterminante n'est pas en soi l'absence d'une vitre, mais la physique qu'elle met en jeu : un WISC est autant un échangeur de chaleur couplé à l'air qu'un dispositif solaire.
Comment un capteur WISC est-il essayé selon l'ISO 9806 ?
L'ISO 9806 essaie tous les types de capteurs avec une méthode unifiée, mais pour les dispositifs WISC le modèle de performance ajoute des termes que les capteurs vitrés omettent : des coefficients décrivant la variation du rendement avec la vitesse du vent et la façon dont le capteur échange du rayonnement de grande longueur d'onde avec le ciel. Les conditions d'essai comprennent des vitesses de vent définies sur la surface d'entrée (des points d'essai autour de 1,3 et 3 m/s sont utilisés dans la procédure de la norme), et la fiche technique qui en résulte indique la production en fonction de l'éclairement, de l'écart de température entre ambiance et fluide et du vent. Sur un certificat Solar Keymark, c'est pourquoi le tableau d'un produit non vitré diffère de celui d'un capteur plan — le sens de chaque entrée est détaillé dans Que signifient « WISC » et « non vitré » sur un certificat Solar Keymark ?
Pourquoi les capteurs WISC sont-ils de bonnes sources pour pompe à chaleur ?
Parce qu'ils fonctionnent en dessous de la température ambiante. Faites circuler le fluide quelques kelvins plus froid que l'air, et un WISC absorbe de la chaleur de trois sources à la fois : le rayonnement solaire lorsqu'il est disponible, la convection de l'air environnant de jour comme de nuit, et la chaleur latente de la rosée ou du givre qui se condense sur la surface. Un capteur vitré ne peut pas le faire — son isolation bloque précisément les gains couplés à l'air que recherche une source de pompe à chaleur. Alimenter une pompe à chaleur eau glycolée/eau depuis un champ de capteurs non vitrés transforme le champ en substitut silencieux et peu sujet au dégivrage d'une unité extérieure ; le même principe sous-tend les panneaux PVT comme source de pompe à chaleur, où les cellules fournissent l'électricité tandis que la partie thermique alimente l'évaporateur. Les modèles PVT non vitrés sont certifiés précisément dans cette classe WISC ; Solimpeks produit des capteurs PV-T depuis 2008.
WISC ou capteur vitré : lequel pour quelle mission ?
| Propriété | WISC / non vitré | Capteur plan vitré |
|---|---|---|
| Température maximale du fluide | Basse — proche de l'ambiance | Élevée — 60–100 °C et plus |
| Fonctionne sous la température ambiante (gain de chaleur de l'air) | Oui | Non |
| Sensibilité au vent | Élevée — essayé avec des termes de vent | Faible |
| Risque de stagnation | Minimal (faible température de stagnation) | Réel — 160–200 °C typiques |
| Usages typiques | Chauffage de piscine, source de pompe à chaleur, préchauffage | ECS, appoint au chauffage des locaux |
Les deux catégories sont complémentaires et non concurrentes : un capteur vitré est une machine à température, un WISC est une surface de captage d'énergie. Pour de l'eau chaude sanitaire à 60 °C, choisissez le vitrage ; pour alimenter un évaporateur à 0–20 °C ou chauffer une piscine à 25 °C, le capteur non vitré l'emporte en coût, en poids et en production par euro investi.
Un capteur WISC fonctionne-t-il la nuit et en hiver ?
La nuit, oui — tant qu'il fonctionne sous la température de l'air, il continue d'absorber la chaleur de convection et de condensation, ce qui est exactement le mode de fonctionnement des installations de pompes à chaleur à source PVT ou non vitrée pendant les heures sombres. En hiver, l'équilibre se resserre : l'air est plus froid, donc les températures de source baissent et le rendement de l'installation avec elles, et le givre qui se forme sur l'absorbeur doit être toléré ou fondu. Dimensionner la surface de capteurs sur la demande de l'évaporateur de la pompe à chaleur — plutôt que sur l'ensoleillement d'été — est la tâche de conception centrale, traitée dans Des panneaux PVT peuvent-ils être la seule source de chaleur d'une pompe à chaleur ?
Questions fréquentes
Que signifie WISC ?
Wind and Infrared Sensitive Collector (capteur sensible au vent et à l'infrarouge). C'est la catégorie ISO 9806 des capteurs non vitrés dont les performances dépendent sensiblement de la vitesse du vent et de l'échange de rayonnement de grande longueur d'onde avec le ciel ; leur modèle d'essai inclut donc des coefficients dépendant du vent et de l'infrarouge.
Un capteur WISC est-il la même chose qu'un absorbeur de piscine ?
Les absorbeurs de piscine sont la plus ancienne famille de WISC, mais la catégorie est plus large : elle comprend les capteurs métalliques non vitrés à revêtement sélectif et les panneaux hybrides PVT non vitrés. Ce qui les réunit, c'est l'absence de vitrage et le comportement couplé à l'air qui en découle.
Un capteur WISC peut-il produire de l'eau chaude sanitaire ?
Pas efficacement à lui seul — sans vitrage, les pertes grimpent fortement dès que le fluide est nettement plus chaud que l'air. Les capteurs WISC excellent comme préchauffeurs, pour le chauffage de piscine et comme sources de pompe à chaleur ; la pompe à chaleur porte alors leur chaleur de basse température à la température de l'ECS.
Les capteurs WISC obtiennent-ils la certification Solar Keymark ?
Oui. Solar Keymark certifie les capteurs non vitrés et WISC, PVT non vitrés compris, sur la base d'essais selon l'ISO 9806. L'annexe du certificat indique leurs performances avec des coefficients dépendant de la vitesse du vent plutôt qu'avec une courbe de rendement unique de type capteur vitré.