Chauffe-eau solaire

" Simple, performant et économique "

Issus de technologies en constante amélioration depuis plus de vingt ans, les chauffe-eau solaires ont désormais atteint une très bonne maturité, les équipements sont maintenant robustes, fiables et performants.

Le chauffe-eau solaire solaire individuel :Principe solaire thermique comment çà marche ?

Rien de plus simple :
Laissez un tuyau d’arrosage rempli d’eau en plein soleil... Au bout de quelque temps, l’eau qui va sortir du tuyau sera chaude. Elle le sera encore plus si le tuyau est de couleur noire, et même brûlante si une vitre est placée au-dessus du tuyau. Vous avez là le principe du chauffe-eau solaire. Pour les systèmes actuellement commercialisés, la technologie est « légèrement » plus aboutie. Elle permet de tirer parti du moindre rayonnement que nous envoie le dieu Râ, arrivant sur Terre après un parcours de quelque 150 millions de kilomètres !

Des panneaux thermiques captent les rayons du soleil pour chauffer l’eau. Ces panneaux sont constitués d’un coffre rigide et thermiquement isolé, recouvert d’une vitre prismatique spécialement conçue pour produire un effet de serre (95% de chaque rayon est retenu à l’intérieur). Sous cette vitre, des tubes en cuivre recouverts d’un absorbeur reçoivent le rayonnement solaire et s’échauffent. Dans ces tubes, un fluide caloporteur (mélange d’eau et d’antigel) circule dans le réseau hydraulique allant des panneaux solaires au ballon de stockage.

Géosolis EnR

Ensemble CESI Wagner & Co

Spécialiste du chauffe-eau solaire sur Toulouse et sa région.

Principe de fonctionnement 

L’équipement comprend des capteurs solaires et un ballon de stockage (installé à l’intérieur de la maison ou à l'extérieur près des capteurs). Ceux-ci sont reliés par une tuyauterie calorifugée fonctionnant en circuit fermé avec un fluide caloporteur. Ce fluide se réchauffe en circulant dans les capteurs solaires et libère sa chaleur à l’intérieur du ballon. L’eau sanitaire est ainsi réchauffée.
Un système de chauffage d’appoint est conseillé, en général sur la partie haute du ballon, pour donner la priorité au solaire et couvre les périodes de non-ensoleillement.

Mode d'installation

Les capteurs solaires peuvent être intégrés au toit et ainsi assurer l’étanchéité. Ils peuvent aussi être installés sur des rails métalliques en surimposition de la toiture ou directement au sol. Dans ce cas, leur inclinaison peut varier entre 45° et 90° en fonction de la période de l’année où les besoins sont les plus importants. Installés au sol, leur orientation peut aussi être modifiée en fonction de la course du soleil au cours de la journée.

CESI en surimpositionCESI en intégrationCESI en bandeau




QUELLE AUTONOMIE ?

4m2 de capteurs solaires orientés au sud et inclinés à 45° assurent jusqu’à 300 litres d’eau chaude pour 4 personnes (100% selon les régions en été et de 40 à 80% pour les autre saisons). Aussi, pour pallier l’insuffisance d’ensoleillement, Il est conseillé de le coupler à un appoint, utilisant une autre source d’énergie (électique, pompe à chaleur, chaudière gaz, fioul ou bois…)

Quelle circulation pour le liquide caloporteur ?

Ce liquide peut circuler des panneaux solaires au ballon de stockage de 2 façons :
  • La circulation naturelle :

Le liquide caloporteur circule grâce à sa différence de densité avec l’eau du ballon. Tant qu’il est plus chaud, donc moins dense qu’elle, il s’élève naturellement par thermocirculation. Le ballon doit alors être placé plus haut que les capteurs. Sur ce principe sont conçus les chauffe-eau solaires appelés « thermosiphon ».

  • La circulation forcée :

Ici, une petite pompe électrique, le circulateur, met en mouvement le liquide caloporteur quand il est plus chaud que l’eau sanitaire du ballon. Son fonctionnement est commandé par un dispositif de régulation jouant sur les différences de température.

COMMENT DISPOSER LES PANNEAUX SOLAIRES ?

Orientation, inclinaison et dimensionnement des panneaux solaires sont à étudier avec précision et dépendent de la région habitée et des besoins en eau sanitaire. Ils doivent être placés à un endroit où ils bénéficieront de l'ensoleillement le plus important (attention aux ombres portées).

Quelle orientation ?

Il faut, dans tous les cas, orienter les panneaux au sud. Il est cependant toutefois possible de les orienter au sud-est (30°) si les besoins en eau chaude sont maximum avant 14h, ou encore au sud-ouest (toujours 30°) s'ils sont très importants après 14h.

Quelle inclinaison?

Il faut que les panneaux soient perpendiculaires aux rayons du soleil à l'heure où ces derniers sont les plus puissants. Cette mesure varie suivant les régions et les périodes de l'année. Concrètement en France, une inclinaison entre 30° et 45° est idéale. Pour les panneaux à surface sélective, le degré d'inclinaison est moins important.
En règle générale il existe 3 solutions pour la pose des capteurs solaires :
  1. La pose en sur-toiture : Les panneaux sont fixés sur une structure au dessus des tuiles.
  2. La pose en intégration de toiture : Les panneaux sont fixés sur la charpente et assure l’étanchéité (plus esthétique).
  3. La pose en terrasse : Les panneaux sont fixés sur une structure en châssis réglable, pour le bon angle d'inclinaison.

Quelles dimensions ?

La dimension des panneaux dépend des besoins en eau chaude. Il faut compter entre 1 et 1,5 m2 de capteur par personne pour satisfaire les besoins en eau chaude sanitaire.