Le spécialiste du chauffage par les énergies renouvelables

Le chauffe-eau solaire

Un chauffe-eau solaire est généralement constitué de trois parties :

Un capteur, qui transforme le rayonnement solaire en chaleur,

Un groupe de transfert, qui assure la circulation et la régulation,

Une unité de stockage.

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Schéma : les trois parties d’un chauffe-eau solaire

Un chauffe-eau solaire peut fonctionner " en thermosiphon " sans groupe de transfert. Dans un tel système, le fluide caloporteur réchauffé par le soleil dans les capteurs se dilate et, plus légère, monte naturellement vers le ballon de stockage situé au dessus. Les systèmes en thermosiphon sont généralement moins chers puisqu’ils ne nécessitent aucun dispositif de circulation ou de contrôle, mais l’unité de stockage doit être obligatoirement positionné au-dessus du capteur.

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Schéma : Chauffe-eau solaire en " thermosiphon "

 

Les capteurs solaires

Les capteurs solaires peuvent être classés en trois catégories : le capteur plan, le capteur sous vide et les capteurs simplifiés.

 

Le capteur plan

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C’est le capteur solaire le plus couramment utilisé. Il comprend un coffre isolant, à l’intérieur duquel est disposée une feuille métallique noire destinée à absorber l’énergie solaire. Un fluide caloporteur circule dans des tuyaux, en contact avec cette surface absorbante, et prélève la chaleur reçue du soleil. Le coffre est fermé par une couverture transparente afin de réduire les déperditions thermiques.

La plupart des capteurs plans vitrés permettent des gains de température allant jusqu’à 70°C par rapport à la température ambiante et sont de ce fait parfaitement adaptés à la production d’eau chaude sanitaire.

 

Le capteur sous vide

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Le capteur sous vide est constitué d’une série de tubes de verre sous vide à l’intérieur desquels se trouve un absorbeur avec un circuit hydraulique, qui capte l’énergie solaire et la transfère au fluide caloporteur. Grâce aux propriétés isolantes du vide, les déperditions de chaleur sont faibles. Ainsi, on peut obtenir des gains de température de 100°C et plus. Ce type de capteur est particulièrement bien adapté aux applications nécessitant des hautes températures.

 

Les capteurs simplifiés

Les capteurs simplifiés sont généralement constitués d’un absorbeur noir en matière synthétique sans coffre ni couverture transparente. Ils sont particulièrement adaptés aux besoins de chauffage des piscines où l’augmentation de température par rapport à la température ambiante est faible.

 

Le groupe de transfert

Le groupe de transfert est composé de tous les éléments nécessaires pour transférer la chaleur des capteurs à l’unité de stockage dans les meilleures conditions. Il est composé d’une pompe pour faire circuler le fluide caloporteur et d’un système de régulation pour mettre en marche la pompe quand cela est nécessaire.

 

L’unité de stockage

Un ballon de stockage bien isolé maintient l’eau en température jusqu’à ce qu’elle soit utilisée.

Un chauffe-eau solaire ne peut pas fournir de l’eau chaude en cas de faible ensoleillement. Dans ce cas, il faut se servir d’un chauffe-eau d’appoint utilisant une source d’énergie conventionnelle (gaz, fioul, électricité, bois). Il est préférable de séparer le chauffe-eau d’appoint du système solaire et l’utiliser ponctuellement pour remonter la température de l’eau sortant de l’unité de stockage.

 

Le chauffe-eau solaire individuel ou collectif

Le chauffe-eau solaire " individuel " produit de l’eau chaude domestique pour une famille. C’est l’équipement solaire le plus répandu.

A partir d’une dizaine de mètres carrés de capteurs solaires on appelle le système solaire " collectif ", car il devient capable de fournir de l’eau chaude à plusieurs familles. Les systèmes collectifs peuvent être composés de plusieurs centaines de mètres carrés de capteurs et fournir de l’eau chaude aux collectivités comme des hôpitaux, des hôtels ou des immeubles de logements.