⏱L'essentiel en quelques mots
Si vous vous intéressez aux systèmes de chauffe-eau solaire, vous avez sans aucun doute entendu parler des chauffe-eaux solaires. Ces équipements possèdent des atouts écologiques et économiques très intéressants. Mais savez-vous comment ils fonctionnent ?
- Le chauffe-eau solaire est relié à des panneaux solaires thermiques.
- L’équipement fonctionne grâce à une énergie renouvelable, gratuite et illimitée.
- Ces derniers captent la chaleur du soleil pour chauffer l’eau sanitaire d’un logement.
- La chaleur est distribuée dans le système grâce à un fluide caloporteur. La circulation peut se faire de manière naturelle si le chauffe-eau est placé au-dessus des panneaux thermiques ou grâce à une pompe.
- Pour optimiser les performances du chauffe-eau solaire, il est nécessaire de dimensionner correctement l’installation (orientation, inclinaison, etc.).
- Lorsque les rayons du soleil ne sont pas suffisants, un système d’appoint prend le relais. Il s’agit d’une résistance placée dans la cuve du chauffe-eau. Elle peut fonctionner à l’électricité ou sur la chaudière centrale.
Sommaire
Comment fonctionne un chauffe-eau solaire individuel ?
L’utilisation des rayons du solaire, énergie renouvelable
Un chauffe-eau solaire utilise l’énergie des rayons du soleil. C’est une énergie gratuite, illimitée et renouvelable. Pour fonctionner, il est relié à des panneaux solaires installés en extérieur (sur un toit ou dans un jardin, par exemple). Ces panneaux ne doivent pas être confondus avec les panneaux photovoltaïques produisant de l’électricité. Les capteurs solaires des panneaux thermiques peuvent être de différents types.
- Vitrés. Ces équipements utilisent le principe de l’effet de serre. La chaleur captée est piégée grâce à une vitre.
- Des tuyaux sont disposés dans les panneaux. Ils sont de couleur noire pour mieux absorber la chaleur. Ils peuvent également être en cuivre, car ce métal à un fort pouvoir caloporteur. Les tubes sont directement au contact des rayons du soleil.
- Sous vide. Le captage de la chaleur est optimisé grâce à un système de double peau et de vide d’air. Il s’agit de la technologie la plus avancée.
La circulation de la chaleur dans un chauffe-eau solaire
Un liquide caloporteur (de l’eau glycolée, dans la plupart des cas) circule dans les panneaux solaires. Il absorbe la chaleur des rayons du soleil. Ce liquide transite tout le long du système d’eau sanitaire.
- Il passe d’abord dans les tuyaux de cuivre des panneaux solaires où il est chauffé.
- Il transite ensuite vers l’échangeur thermique. C’est un serpentin situé dans la cuve du ballon d’eau chaude. Sa fonction est de transférer la chaleur du liquide caloporteur à l’eau sanitaire.
- Le fluide refroidi circule retourne au panneau solaire pour être à nouveau chauffé par le soleil.
Pour assurer la circulation du fluide, il existe deux systèmes.
- Un thermosiphon. La circulation s’effectue de manière naturelle. En effet, l’eau froide est plus légère que l’eau chaude. Dans cette configuration, le ballon d’eau chaude doit être placé plus haut que les panneaux solaires.
- Une pompe. Elle permet de placer le ballon d’eau chaude à l’endroit le plus pratique. La pompe fonctionne à l’électricité
Le dimensionnement de l’installation du chauffe-eau solaire
Le dimensionnement de l’installation du chauffe-eau solaire dépend de plusieurs éléments.
- Les apports solaires : ils dépendent de l’ensoleillement de votre région. Certains climats sont plus avantageux que d’autres pour les installations solaires.
- L’orientation des panneaux : pour capter le maximum de rayons du soleil, les panneaux doivent être situés au sud, de préférence. Les orientations sud-ouest et sud-est peuvent convenir également.
- L’inclinaison des panneaux : les panneaux fonctionnant avec un liquide caloporteur, il est nécessaire de choisir une inclinaison suffisante pour ne pas encrasser les tuyaux et faciliter la circulation du fluide.
- La présence de masques solaires : arbres, toitures, immeubles, zones d’ombre, etc.
Que faut-il savoir sur le chauffage d’appoint en aide au chauffe-eau solaire individuel ?
Le chauffe-eau solaire est tributaire de la présence de soleil. En hiver ou en cas de mauvais temps, la chaleur captée peut ne pas être suffisante. L’installation du chauffe-eau solaire est souvent équipée d’un système de chauffe d’appoint fonctionnant à l’électricité. Il peut également être relié à la chaudière centrale. Son objectif est de prendre le relais des panneaux solaires thermiques lorsqu’ils ne reçoivent pas suffisamment de rayons du soleil.
Le système d’appoint peut aussi se mettre en marche en cas de forte consommation d’eau chaude sanitaire (lorsqu’il y a des invités dans le logement, par exemple). Ce système d’appoint est constitué d’un serpentin ou d’une résistance dans le cumulus de stockage de l’eau sanitaire.
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