Le solaire thermique pour chauffer l’eau et la maison
Bénéfique pour l’environnement, le recours au solaire, énergie gratuite et illimitée, peut être également une source importante d’économie domestique. Il permet d’économiser jusqu’à 60% de l’énergie nécessaire à la production d’eau chaude sanitaire et de chauffage, en fonction des caractéristiques des installations, mais aussi de l’ensoleillement de la région concernée.
Capter le rayonnement du soleil pour chauffer un fluide, qui lui-même servira à la production d'eau chaude sanitaire ou de chauffage de la maison, tel est le principe du solaire thermique qu'il importe de ne pas confondre avec le photovoltaïque, lequel transforme la lumière en électricité. La capture de l'énergie solaire se fait dans tous les cas par l'intermédiaire de panneaux, constitués de capteurs solaires. Il en existe différents types, mais tous sont fondés sur le principe de la circulation d'un fluide caloporteur dans des tubes (munis ou non d'ailettes pour multiplier les échanges) ou des tuyaux (noirs pour optimiser la capture de la chaleur), le plus souvent protégés par une vitre. Le nombre de panneaux nécessaires pour un habitat est déterminé selon les besoins exprimés, le nombre d'occupants du logement et, bien sûr, l'ensoleillement. Les apports solaires étant, par ailleurs, irréguliers - ne serait-ce que par l'alternance jour-nuit - il importe de prévoir une source complémentaire d'eau chaude, pour les jours sans soleil, ou de chauffage, pour les périodes froides. ❑ La production d'eau chaude sanitaire Pour l'eau chaude sanitaire, on utilise des chauffe-eau solaire individuels (CESI) dont il existe plusieurs types. Les chauffe-eau classiques, à éléments séparés, comportent d'un côté les capteurs, de l'autre le ballon. Il existe des modèles simples (moins fragiles car exempts d'équipements mécaniques) et des modèles à circulation forcée, équipés d'un circulateur pour optimiser la circulation du liquide caloporteur, pouvant être installé à n'importe quel endroit dans le logement. Dans le modèle à thermosiphon, le réservoir est placé au-dessus des capteurs et profite du phénomène naturel impliquant que l'eau chaude monte quand l'eau froide descend. Les chauffe-eau solaires monoblocs, où capteurs et réservoir sont groupés, prennent naturellement place à l'extérieur des logements et sont, de ce fait, plus adaptés aux régions les plus chaudes. Un bon chauffe-eau solaire doit, comme tout bon chauffe-eau classique, comporter un ballon bien isolé, disposant d'un voyant lumineux, permettant de s'assurer de son fonctionnement, et d'un indicateur de température de l'eau. Attention, si le chauffe-eau solaire peut répondre aux besoins de la salle-de-bains, il n'est généralement insuffisant pour assurer les besoins en eau chaude de la cuisine, qui devra être alimentée autrement : chauffe-eau gaz à production instantanée, chauffe-eau-électrique… ❑ La production de chauffage La production de chauffage par énergie solaire n'est possible que dans les zones les plus ensoleillées. Dans les autres régions, le solaire pourra couvrir les besoins durant les demi-saisons. Dans tous les cas, il sera nécessaire de l'associer, soit à un chauffage principal, soit à un chauffage d'appoint. Le principe est le même que pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire, mais nécessite une surface de panneaux sensiblement plus importante. Le fluide caloporteur réchauffe le liquide qui circule, soit dans une dalle (plancher chauffant), soit dans un circuit traditionnel de radiateurs. Dans les deux cas, les installations de chauffage sont identiques à celles qui sont alimentées par des chaudières traditionnelles. Pour assurer le chauffage de nuit, il est cependant nécessaire de prévoir un système d'accumulation, appelé encore hydro-accumulation. La chaleur produite par les capteurs est stockée dans un ballon tampon d'où elle est puisée en fonction des besoins. Il est possible de combiner les deux alimentations : chauffage et eau chaude sanitaire dans des Systèmes Solaires Combinés (SSC), dont on estime qu'ils peuvent (toujours au regard des données climatiques) couvrir jusqu'à 40% des besoins globaux d'un logement. ❑ Chauffer l'eau de la piscine Le chauffage solaire est aussi particulièrement bien adapté pour chauffer l'eau de la piscine. Cet apport permet de gagner 5°C durant les périodes les plus ensoleillées. Pour cet usage, les panneaux solaires sont plus frustres et constitués de simples tubes plastiques non protégés (et moins onéreux), baptisés capteurs moquettes. L'eau de la piscine peut y circuler directement, dès lors qu'un système de filtration sépare le réseau du bassin. ❑ Les capteurs ou panneaux solaires Il existe plusieurs types de panneaux ou capteurs solaires. Tous comportent un réseau de circulation du fluide caloporteur appelé « corps noir », puisque le noir offre un optimum de captation de la chaleur. Le fluide caloporteur est généralement de l'eau glycolée, mais peut aussi être de l'air (essentiellement utilisé dans l'industrie). Les capteurs ou panneaux sont ou non vitrés. Ces derniers sont surtout utilisés pour la production de chauffage et d'eau chaude sanitaire des pays tempérés ou froids. La vitre évite le refroidissement au contact de l'air extérieur. Pour optimiser encore l'efficacité du système, il existe des capteurs vitrés sous vide. Dans les pays chauds, le capteur moquette (utilisé pour la piscine) fournit une eau quasiment à la température ambiante en zone tempérée. En revanche, il est insuffisant pour l'eau chaude sanitaire sauf dans les pays très chauds. ❑ Les qualifications Qualibat des installateurs de systèmes solaires thermiques Afin de s'assurer du sérieux et des compétences techniques, autrement dit du professionnalisme de l'entreprise à laquelle sera confiée l'installation de systèmes solaires thermiques, il est recommandé de s'adresser à des professionnels spécialisés titulaires des qualifications 8211, 8212, 8213 et 8214 de la nomenclature QUALIBAT.
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