![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/solar-thermal-collectors.jpg\")
<\/p>\nPlusieurs technologies de panneaux solaires, photovolta\u00efques (PV) et thermiques existent. Mais beaucoup de gens ont du mal \u00e0 les distinguer \u00e0 l\u2019\u0153il nu. Pourtant, dans certains cas, c\u2019est facile quand on sait ce qu\u2019il faut regarder. Parfois, les journalistes confondent m\u00eame les panneaux solaires thermiques et photovolta\u00efques, et utilisent des photos des mauvais exemples pour leurs articles. Ceci ne rend pas un grand service \u00e0 l\u2019information du grand public.<\/p>\n
Beaucoup de gens sont curieux par rapport aux diff\u00e9rentes technologies solaires existantes et souhaitent les reconna\u00eetre, mais il leur manque quelques petits trucs pour pouvoir y parvenir.<\/p>\n
Voici donc quelques astuces pour les reconna\u00eetre en un simple coup d\u2019\u0153il.<\/p>\n
Il existe deux types principaux de panneaux solaires : les panneaux solaires photovolta\u00efques (PV) qui transforment la lumi\u00e8re en \u00e9lectricit\u00e9, et les panneaux solaires thermiques qui transforment la lumi\u00e8re en chaleur. Il existe \u00e9galement un cas mixte, les panneaux solaires hybrides, qui combinent les deux technologies sur un m\u00eame panneau solaire, mais qui sont beaucoup moins fr\u00e9quents.<\/p>\n
Nous reprenons ces technologies une par une, et dans chaque technologie principale nous analysons les diff\u00e9rents types de technologies existantes. Cet article ne pr\u00e9tend pas pr\u00e9senter toutes les technologies, qui de toute fa\u00e7on \u00e9voluent sans cesse au cours du temps. Il pr\u00e9sente uniquement les technologies les plus courantes, et qui sont observ\u00e9es sur plus de 99% des installations crois\u00e9es aux quatre coins de la Belgique.<\/p>\n
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Il existe deux cat\u00e9gories principales de panneaux solaires thermiques : les collecteurs plans et les tubes \u00e0 vide. Dans tous les cas, on observe des tuyauteries autour de ces panneaux, puisque les panneaux solaires thermiques rel\u00e8vent surtout du domaine de la plomberie.<\/p>\n
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Le concept des panneaux solaires thermiques plan est relativement simple. Ils sont munis d\u2019une surface de couleur sombre, souvent noire, qui capte la lumi\u00e8re du soleil et la convertit en chaleur. Derri\u00e8re cette surface sombre circulent des tuyauteries dans lesquelles passe un fluide qui se chauffe au contact de la surface noire.<\/p>\n
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Figure: Panneaux solaires thermiques plan sur un toit. On y appr\u00e9cie la surface noire et les tuyauteries de plomberie sur les c\u00f4t\u00e9s.<\/small><\/p>\n
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Sur certains panneaux thermiques collecteurs plans, on observe \u00e9galement un siphon au-dessus, comme sur la figure suivante :<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/solaire_thermique_collecteur_plan.jpg\")
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Figure: panneaux solaires thermiques collecteur plan avec siphon.<\/small><\/p>\n
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Les panneaux solaires thermiques sont souvent install\u00e9s sur les toits de maisons, ou sur les plateformes de b\u00e2timents publiques, par exemples les h\u00f4tels ou piscines municipales. Cependant, il arrive \u00e9galement qu\u2019ils soient install\u00e9s au sol pour former de grandes centrales solaires, comme le montre la figure suivante, qui est une centrale solaire thermique au Danemark.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/solaire_thermique_collecteur_plan_centrale_danemark.jpg\")
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Figure: centrale solaire thermique au sol avec collecteurs plans au Danemark.<\/small><\/p>\n
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Le principe des panneaux solaires thermiques munis de tubes \u00e0 vide est \u00e9galement relativement simple. Dans ces panneaux, la lumi\u00e8re du soleil ne chauffe pas directement un fluide. Les collecteurs sont faits \u00e0 partir de nombreux petits tubes en verre sous vide, dans lesquels se trouve une surface sombre qui couvre un conducteur thermique m\u00e9tallique, par exemple du cuivre. La chaleur est ainsi transf\u00e9r\u00e9e jusqu\u2019\u00e0 l\u2019extr\u00e9mit\u00e9 des tubes, ou elle est mise en contact du fluide qui doit \u00eatre r\u00e9chauff\u00e9. <\/p>\n
Cette technologie est un peu plus complexe que les collecteurs plans. En contrepartie, elle poss\u00e8de plusieurs avantages. La forme cylindrique des capteurs permet notamment de capter la lumi\u00e8re m\u00eame lorsque l\u2019orientation est moins favorable. D\u2019autre part, la pr\u00e9sence de vide dans les tubes permet de r\u00e9duire les pertes de chaleur dans le collecteur.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/solaire_thermique_tubes_vide_3.jpg\")
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Figure : Panneaux solaires thermiques avec tubes \u00e0 vide. Vue de pr\u00e8s.<\/small><\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/solaire_thermique_tubes_vide_2.jpg\")
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Figure : Panneaux solaires thermiques avec tubes \u00e0 vide. Plusieurs collecteurs ensemble.<\/small><\/p>\n
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Certains panneaux solaires combinent les technologies photovolta\u00efques et thermiques : ce sont les panneaux hybrides photovolta\u00efques-thermiques (PVT). L\u2019id\u00e9e de base est s\u00e9duisante : ils ressemblent \u00e0 des collecteurs thermiques plan, mais puisqu\u2019il faut une surface sombre pour collecter la chaleur, autant utiliser des cellules photovolta\u00efques (PV) pour ce faire, et donc produire de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 en m\u00eame temps. Sur ces panneaux hybrides, on voit donc des tuyauteries, mais aussi des cellules PV.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/solaire_pv_thermique_0.jpg\")
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Figure : Panneaux solaires hybrides photovolta\u00efques-thermiques<\/small><\/p>\n
Dans la pratique, cette technologie hybride se voit tr\u00e8s peu et, malgr\u00e9 son d\u00e9veloppement depuis plusieurs d\u00e9cennies, sa part de march\u00e9 reste tr\u00e8s faible \u00e0 cause des nombreux d\u00e9fis techniques additionnels. Cependant, quelques tr\u00e8s belles r\u00e9alisations sont \u00e0 relever, comme par exemple l\u2019installation sur le b\u00e2timent du si\u00e8ge de Bouygues \u00e0 Guyancourt, en France, en 2014 (photo ci-dessous).<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/photo-installation-siege-sociale-panneaux-solaires-hybrides-dualsun.png\")
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Figure : Installation de panneaux solaires hybrides \u00e0 Guyancourt, France.<\/small><\/p>\n
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Les panneaux solaires photovolta\u00efques transforment la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9lectricit\u00e9 au moyen de mat\u00e9riaux semi-conducteurs. Ils sont de loin les plus observ\u00e9s sur les toits en Belgique en 2019. Il en existe de nombreuses technologies, et plusieurs sont actuellement en cours de d\u00e9veloppement, et verront la lumi\u00e8re du jour (sur les toits !) dans les prochaines ann\u00e9es. Cependant, la technologie de loin la plus courante, et qui le restera encore quelques ann\u00e9es, se base sur le silicium cristallin. Cette technologie repr\u00e9sente plus de 90% des parts de march\u00e9 en Belgique en 2019. Cette technologie se divise \u00e0 son tour en deux grands groupes : silicium monocristallin et silicium polycristallin, qui sont vus \u00e0 peu pr\u00e8s \u00e0 parts \u00e9gales sur les toits belges. Les cellules de silicium (mono ou poly-) cristallin sont g\u00e9n\u00e9ralement bleu fonc\u00e9, en raison de la couche anti r\u00e9flexion qui les recouvre, m\u00eame si d\u2019autres couleurs sont possibles. De nombreuses cellules sont \u00e9galement rendues totalement noires, notamment pour des questions d\u2019esth\u00e9tique.<\/p>\n
Il existe d\u2019autres technologies bas\u00e9es sur le silicium cristallin ou sur d\u2019autres mat\u00e9riaux, notamment les couches minces. Voici quelques technologies parmi les plus courantes.<\/p>\n
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Pour des raisons de fabrication, les modules en silicium monocristallin montrent souvent des cellules qui ne sont pas parfaitement carr\u00e9es mais dont les coins ont \u00e9t\u00e9 rabot\u00e9s, ce qui est tr\u00e8s caract\u00e9ristique. Les cellules monocristallines sont g\u00e9n\u00e9ralement \u00e9galement plus fonc\u00e9es, bien que des exceptions existent.<\/p>\n
Pour fabriquer ces cellules, on r\u00e9alise d\u2019abord des ligots de silicium monocristallin, qui acqui\u00e8rent au cours du processus une forme cylindrique. Ce cylindre est ensuite d\u00e9coup\u00e9 en fines tranches circulaires au moyen d\u2019un fin fil m\u00e9tallique. Les cellules obtenues directement apr\u00e8s ce premier d\u00e9coupage sont donc rondes.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/tech_3_1_main02.png\")
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Figure : lingot de silicium monocristallin et cellules PV obtenues par d\u00e9coupage.<\/small><\/p>\n
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Et d\u2019ailleurs, les premiers modules photovolta\u00efques qui ont \u00e9t\u00e9 commercialis\u00e9s dans les ann\u00e9es 1970 et 1980 \u00e9taient compos\u00e9s de ces cellules rondes. C\u2019\u00e9tait notamment le cas de la centrale photovolta\u00efque install\u00e9e en 1983 au Domaine Provincial de Chevetogne en Belgique, qui figurait parmi les pionni\u00e8res de l\u2019\u00e9poque en Europe, et dont on a malheureusement si peu parl\u00e9 en Belgique. <\/p>\n
Ces modules PV montraient des cellules rondes install\u00e9es en quinconce. Probl\u00e8me : un espace important est perdu entre les cellules ; le module produit donc moins d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 par unit\u00e9 de surface. C\u2019est pourquoi les cellules PV monocristallines modernes ont maintenant cette forme de carr\u00e9 aux bords rogn\u00e9s, puisqu\u2019elles sont obtenues \u00e0 partir d\u2019une cellule ronde, mais dont on a voulu rogner les bords pour se rapprocher du carr\u00e9. Ces cellules ne sont pas rendues exactement carr\u00e9es car trop de mat\u00e9riel serait perdu, ce qui repr\u00e9senterait un surco\u00fbt. Leur forme actuelle correspond \u00e0 un optimum technico-\u00e9conomique : \u201c\u00eatre le plus carr\u00e9 possible\u201d et ne pas trop perdre de mat\u00e9riel dans la cellule.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/chevetogne2.jpg\")
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Figure : Ancienne centrale PV de Chevetogne en op\u00e9ration de 1983 \u00e0 2009.<\/small><\/p>\n
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En 2009, apr\u00e8s environ 25 ans de bons et loyaux services, les panneaux du Domaine de Chevetogne ont \u00e9t\u00e9 recycl\u00e9s et remplac\u00e9s par d\u2019autres, plus modernes. Ce fut une autre grande exp\u00e9rience pionni\u00e8re en Belgique et dans le monde dans le recyclage de modules photovolta\u00efques. Ces panneaux \u00e9taient tr\u00e8s d\u00e9grad\u00e9s apr\u00e8s 25 ans, mais les technologies modernes tiendront probablement beaucoup plus longtemps, typiquement 30-40 ans.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/pv_chevetogne.jpg\")
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Figure: Ancien panneaux solaires de la centrale de Chevetogne, apr\u00e8s d\u00e9montage et avant recyclage, dans le cadre du projet international PV Cycle.<\/small><\/p>\n
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![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/pv_silicium_monocristallin.jpg\")
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Figure : Panneaux en silicium monocristallin modernes, caract\u00e9ris\u00e9s par les cellules carr\u00e9es avec bords rogn\u00e9s.<\/small><\/p>\n
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Les cellules en silicium polycristallin, quant \u00e0 elles, sont obtenues \u00e0 partir d\u2019un processus de fonte dans un moulage. Ce proc\u00e9d\u00e9 de fabrication donne des cellules dont le rendement par unit\u00e9 de surface est l\u00e9g\u00e8rement moindre, mais dont les co\u00fbts sont \u00e9galement plus faibles. Avec ce processus, il est possible d\u2019utiliser un moule de forme cubique, qui permet ensuite de facilement d\u00e9couper des cellules carr\u00e9es en minimisant la perte mat\u00e9rielle. C\u2019est la raison pour laquelle les modules avec ces cellules montrent des cellules parfaitement carr\u00e9es.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/silicon-2-480x342.jpg\")
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Figure: Silicium polycristallin apr\u00e8s d\u00e9moulage, apr\u00e8s premi\u00e8re d\u00e9coupe du cube en parall\u00e9l\u00e9pip\u00e8des rectangles, et avant d\u00e9coupage en cellules carr\u00e9es.<\/small><\/p>\n
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Sur certains de ces panneaux, on observe parfois assez clairement (mais pas toujours) la nature polycristalline de la cellule, avec plusieurs facettes cristallines nettement visibles. Certaines de ces cellules subissent par contre un polissage et un traitement de surface apr\u00e8s d\u00e9coupe, ce qui rend ces facettes beaucoup moins visibles \u00e0 l\u2019\u0153il nu.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/pv_silicium_polycristallin.jpg\")
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Figure : Panneaux PV silicium polycristallin. On y voit distinctivement la forme carr\u00e9e des cellules et les facette cristallines.<\/small><\/p>\n
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Les modules PV fabriqu\u00e9s en technologie de couches minces montrent souvent des cellules dont la taille et la forme sont tr\u00e8s diff\u00e9rentes des cellules en silicium cristallin. Les modules, rigides avec un cadre, contiennent souvent une seule grande cellule apparente. Les principales technologies en couches minces sont : le silicium amorphe, le tellure de cadmium (CdTe), et le CIS\/CIGS (Cuivre-Indium-Gallium-Selenium).<\/p>\n
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Il n\u2019est pas toujours simple de distinguer les panneaux en technologie de couche mince fabriqu\u00e9s en silicium amorphes, des panneaux CIS\/CIGS. Des tendances g\u00e9n\u00e9rales permettent cependant de savoir de quelle technologie il s\u2019agit.<\/p>\n
De mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, les panneaux en CIS\/CIGS sont plus noirs, et les panneaux en silicium amorphe, surtout apr\u00e8s quelques ann\u00e9es d\u2019exposition, pr\u00e9sentent des ph\u00e9nom\u00e8nes d\u2019irisation avec des tons violets m\u00e9lang\u00e9s au noir, notamment parce qu\u2019ils se d\u00e9gradent plus vite (pas de r\u00e9seau cristallin, moins de stabilit\u00e9 \u00e9lectronique).<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/pv_silicium_amorphe_panneaux_zsiboracs_2016.png\")
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Figure : Panneaux de silicium amorphe apr\u00e8s 11 ans d\u2019exposition. Irisation visible.<\/small><\/p>\n
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Les modules couches minces CIS\/CIGS pr\u00e9sentent une couleur assez noire en g\u00e9n\u00e9ral.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/sunfilm_721_420_80_s_c1.jpg\")
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Figure : Modules CIS\/CIGS. Il s\u2019agit d\u2019un module \u00ab verre-verre \u00bb, qui ne poss\u00e8de pas de cadre.<\/small><\/p>\n
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![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/pv_cigs.jpg\")
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Figure : Modules couches minces CIS\/CIGS. Couleur assez noire en g\u00e9n\u00e9ral.<\/small><\/p>\n
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Les modules couches minces en tellure de cadmium (CdTe) ont \u00e9galement une couleur noire, et ne sont pas toujours faciles \u00e0 distinguer des modules CIGS. Il existe par contre une autre astuce qui permet en g\u00e9n\u00e9rale de les identifier. La plupart de ces panneaux sont fabriqu\u00e9s par la compagnie am\u00e9ricaine First Solar, qui ne produit que cette technologie. Pour savoir si un panneau est de technologie CdTe, le plus simple est souvent donc de le retourner, et de chercher l\u2019\u00e9tiquette du fabricant. Si c\u2019est First Solar, c\u2019est du CdTe.<\/p>\n
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![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/pv_cdte.jpg\")
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Figure : Modules PV couches minces First Solar CdTe.<\/small><\/p>\n
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Les modules en couches minces sont, comme leur nom l\u2019indiquent, tr\u00e8s minces, et cette faible \u00e9paisseur permet \u00e9galement de les fabriquer en rouleaux, ce qui est tr\u00e8s pratique dans certains cas. Le cas le plus connu est repr\u00e9sent\u00e9 par les modules de silicium amorphe vendus en rouleaux par Uni-Solar, une soci\u00e9t\u00e9 am\u00e9ricaine qui a exist\u00e9 jusqu\u2019\u00e0 sa faillite en 2012.<\/p>\n
![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/post\/ctools\/css\/pv_silicium_amorphe_uni-solar_3.jpg\")
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Figure : Modules PV silicium amorphe en rouleaux Uni-Solar<\/small><\/p>\n
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Merci \u00e0 l\u2019un de nos lecteurs, Raymond Betz, pour sa lecture attentive de l\u2019article et ses apports d\u2019information concernant la technologie solaire hybride.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Plusieurs technologies de panneaux solaires, photovolta\u00efques (PV) et thermiques existent. Mais beaucoup de gens ont du mal \u00e0 les distinguer \u00e0 l\u2019\u0153il nu. Pourtant, dans certains cas, c\u2019est facile quand on sait ce qu\u2019il faut regarder. Parfois, les journalistes confondent m\u00eame les panneaux solaires thermiques et photovolta\u00efques, et utilisent des photos des mauvais exemples pour leurs articles. Ceci ne rend pas un grand service \u00e0 l\u2019information du grand public. Beaucoup de gens sont curieux par rapport aux diff\u00e9rentes technologies solaires existantes et souhaitent les reconna\u00eetre, mais il leur manque quelques petits trucs pour pouvoir y parvenir. Voici donc quelques astuces pour les reconna\u00eetre en un simple coup d\u2019\u0153il. Il existe deux types principaux de panneaux solaires : les panneaux solaires photovolta\u00efques (PV) qui transforment la lumi\u00e8re en \u00e9lectricit\u00e9, et les panneaux solaires thermiques qui transforment la lumi\u00e8re en chaleur. Il existe \u00e9galement un cas mixte, les panneaux solaires hybrides, qui combinent les deux technologies sur un m\u00eame panneau solaire, mais qui sont beaucoup moins fr\u00e9quents. Nous reprenons ces technologies une par une, et dans chaque technologie principale nous analysons les diff\u00e9rents types de technologies existantes. Cet article ne pr\u00e9tend pas pr\u00e9senter toutes les technologies, qui de toute fa\u00e7on \u00e9voluent sans cesse au cours du temps. Il pr\u00e9sente uniquement les technologies les plus courantes, et qui sont observ\u00e9es sur plus de 99% des installations crois\u00e9es aux quatre coins de la Belgique. Panneaux solaires thermiques Il existe deux cat\u00e9gories principales de panneaux solaires thermiques : les collecteurs plans et les tubes \u00e0 vide. Dans tous les cas, on observe des tuyauteries autour de ces panneaux, puisque les panneaux solaires thermiques rel\u00e8vent surtout du domaine de la plomberie. Panneaux thermiques collecteurs plan Le concept des panneaux solaires thermiques plan est … Continue reading \u00ab\u00a0Technologies solaires : astuces g\u00e9n\u00e9rales pour les reconna\u00eetre\u00a0\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":23,"featured_media":4722,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"section":[13],"class_list":["post-3694","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technologies","section-solaire"],"acf":[],"yoast_head":"\n