Chauffe-eau solaire
Définition :
Un chauffe-eau solaire est un dispositif de captation de l'énergie solaire destiné à fournir partiellement ou totalement de l'Eau Chaude Sanitaire (ECS). Ce type de chauffage permet habituellement de compléter les types de chauffage de l'eau exploitant d'autres sources énergétiques (électricité, énergies fossiles, biomasse, ...) dans certaines conditions il permet de les remplacer totalement. L'énergie solaire étant parfaitement renouvelable, ce remplacement permet de limiter efficacement les émissions de gaz à effet de serre ou la production de déchets nucléaires, raison pour laquelle l'installation de tels dispositifs est fortement encouragée par de nombreux États et collectivités via la fiscalité, des primes et/ou une obligation d'installation sur les nouvelles constructions.
Principe du chauffe-eau solaire à circulation directe
Le mouvement du fluide s'effectue au moyen d'une pompe de circulation. La régulation du système doit s'effectuer au moyen d'un contrôle différentiel de températures (actionnant autour de 6-7 °C et la déconnectant autour 2 ou 3 °C).
Avantages :
Simplicité de raccordement et une légèreté d'installation ;
le réservoir de stockage peut être placé à un endroit facile à installer et seul le capteur doit être fixé sur le toit ;
La possibilité d'utiliser un ballon d'eau chaude standard, qui n'a pas à résister aux intempéries.
Inconvénients :
Cette technologie est plus compliquée ;
La pompe et son contrôleur sont fragiles ;
L'utilisation de l'eau de réservoir directement dans le capteur peut causer des problèmes de gel en régions froides.
Principe du chauffe-eau solaire autovidangeable
Les Chauffe-Eau Solaires Individuels autovidangeables fonctionnent selon le principe de la vidange automatique, grâce au principe de la vidange automatique, le fluide solaire ne stagne jamais dans les capteurs. A l'arrêt, le liquide calo-porteur descend par gravitation dans le bas du circuit solaire, les panneaux ainsi que le haut des tubes, ne sont alors remplis que d'air. Lorsque les sondes décèlent une montée en température suffisante dans les panneaux, l'électronique met en route une pompe, qui déclenche la montée du liquide caloporteur vers les panneaux solaires. Le liquide se réchauffe lors de son passage dans les panneaux, puis redescend en direction du ballon. La chaleur est transmise à l'eau sanitaire du ballon.
Si le ballon atteint sa température maximale programmée, la pompe s'arrête et le liquide redescend naturellement dans son réservoir, l'air remplace le liquide dans les panneaux. Donc, une fois que le ballon est entièrement chaud, le liquide repose et ne risque aucune surchauffe ni aucune surpression. Lorsqu'à l'inverse il gèle dehors, le système est à l'arrêt aussi, et le liquide est conservé dans une zone hors gel.
(Source www.norsoleil.fr).
Principe du chauffe-eau solaire à appoint électrique intégré
Ce chauffe-eau électro-solaire intègre une résistance électrique qui s'enclenche comme pour un simple cumulus quand la température du réservoir est insuffisante.
Influence de l'orientation et de l'inclinaison du capteur solaire sur l'énergie solaire disponible
Sous nos latitudes, pour une exposition plein Sud, un angle d'inclinaison du capteur de 30 ° permet d'atteindre un optimal.
Complément : Taux de couverture solaire
Couverture solaire : c'est un pourcentage d'énergie solaire qui couvre les besoins de chauffage d'eau chaude sanitaire ou/et de chauffage des locaux. La couverture solaire par exemple de 60% d'un CESI (Chauffe Eau Solaire Individuel) désigne que l'installation solaire couvre 60% des besoins annuels d'eau chaude sanitaire de l'habitation. Le taux de couverture solaire est se définit donc comme la part des besoins annuels en énergie couverts par l'énergie solaire.
Formule de calcul : Couverture Solaire = production Solaire / Besoins.
La couverture solaire dépend directement du lieu d'exposition et du dimensionnement de l'installation solaire, soit la surface de capteurs solaires et la capacité tampon dit ballon solaire.
(Source www.xpair.com).
Alors que la puissance incidente solaire et maximale en été, c'est pendant cette période que les besoin en Eau Chaude sanitaire sont les moins importants. Durant cette saison, on arrive même à un taux de couverture solaire de 100 %.
En hiver, il faut compléter avec un appoint électrique pour disposer de l'Eau Chaude nécessaire à sa consommation.
Chiffres-clés : Eau chaude sanitaire et chauffe-eau solaire
Capteur plan : 3 à 5 m2
Réservoir de stockage : 200 à 300 litres
Coût : 3 800 à 5 300 €
Aides : 1500-2500 € (Conseil-Général, communes)
(TVA 5,5 %, ADEME, crédit d’impôt de 45 %…)
Rentabilité entre 5 et 15 ans
Économies réalisées : 50 à 70% des dépenses pour l’ECS.
1 chauffe-eau solaire = 1 tonne de CO2 évitée par an
Complément : Chauffage de l'habitat avec l'énergie solaire
Il existe des systèmes combinés chauffage et ECS :
1 – 1,2 m2 de capteurs pour 10 m2 de surface habitable ;
Couverture des besoins : supérieure à 30% ;
Environ 150 €/m2 à chauffer.
