| |
 |
| |
Principe
Les principales utilisations de l’énergie solaire thermique sont le chauffe eau solaire et le chauffage solaire. Le principe est très simple : utiliser la chaleur du soleil pour chauffer l’eau et l’utiliser ainsi pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.
Un chauffe-eau solaire complète un système de chauffage classique et ne le remplace pas. Il réduit le coût d’exploitation de chaudières classiques en préchauffant l’eau qu’il utilise.
Dans le nord de la France, ce dernier peut couvrir 40 à 50% des besoins d'eau chaude sanitaire, et entre 60 à 80 % dans la moitié sud du pays.
Les chaudières « classiques » comblent les besoins de chaleur la nuit et par temps couvert. Le coût initial d’un chauffe-eau solaire peut être supérieur à celui d’un système de chauffage alimenté aux combustibles. Avec le temps, cependant, le système solaire permet de réaliser des économies importantes et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Description d'un chauffe-eau solaire
Un chauffe eau solaire individuel (CESI) se compose de plusieurs parties servant chacune à une fonction spécifique :
Les capteurs solaires thermiques sont des éléments qui convertissent directement l'énergie solaire en chaleur, récupérée grâce à un fluide caloporteur, qui s'échauffe en circulant dans un absorbeur placé sous un vitrage. Ce vitrage sert à limiter les pertes de chaleur avec le milieu extérieur en utilisant l’effet de serre. Les performances du capteur sont encore améliorées en isolant la face arrière du module.
Le transport de l’énergie se fait a travers un circuit étanche et calorifugé. Le liquide caloporteur utilisé est généralement un mélange d’eau et d’antigel.
Le stockage de l’énergie se fait grâce à un ballon d’eau calorifugé. Ce dernier sert de réserve d’eau chaude comme pour un cumulus classique. L’eau chaude utilisée est remplacée par de l’eau froide, réchauffée à son tour grâce aux capteurs solaires (ou grâce au système secondaire – résistance électrique ou échangeur thermique raccordée à une chaudière a gaz, fioul ou bois – en cas d’utilisation la nuit ou par temps couvert) .
Un échangeur thermique restitue les calories à l’eau chaude utilisée. |
|
|
| |
 |
|
|
| |
Différents types de chauffe-eau solaires
Il existe trois principaux modèles de chauffe eau solaire :
Le chauffe-eau solaire monobloc
Comme son nom l’indique, ce dernier se compose d’une seule partie placée à l’extérieur.
Le ballon est intégré aux capteurs. Ce système a l’avantage d’être simple et donc peu coûteux mais le volume du ballon est limité et ce dernier se refroidit également rapidement. Ce type de chauffe-eau est bien adapté à l’utilisation en toits plats ou peu inclinés et lorsque les conditions financières sont limitées.Ce système est recommandé pour une utilisation estivale ou en pays "chaud". Ces raisons expliquent sa très grande utilisation par exemple dans les pays du Maghreb.
Le chauffe-eau solaire avec pompe et régulation
Pour un système avec pompe de régulation, la circulation du fluide caloporteur se fait grâce à une petite pompe électrique commandée par un groupe de transfert.
Celle ci se met en fonctionnement lorsque la température à l'intérieur des capteurs est suffisante. La circulation du liquide est donc artificielle.
Le chauffe-eau solaire "thermosiphon".
Pour un chauffe-eau solaire "thermosiphon", la circulation du fluide caloporteur se fait naturellement grâce aux différences de densité entre l'eau froide et l'eau chaude. En effet, comme pour l'air, l'eau chaude est moins dense que l'eau froide et s'élève donc tout naturellement. Le ballon doit pour ce système être placé plus haut que les capteurs solaires.La circulation du liquide est donc naturelle.
Le chauffage et l'eau chaude solaire
L'eau chaude produite par les panneaux solaires peut également servir au chauffage de l'habitat. Dans ce cas, le solaire est une aide à un autre mode de chauffage, et ne peut contribuer qu'a environ la moitié de la chaleur fournie. Ce mode de chauffage doit donc être associé à une chaudière classique (bois, etc...).
La restitution de la chaleur se fait par le sol (ou par des radiateurs à condensation), plus rarement par un plafond rayonnant. Le stockage d'eau chaude se fait avec un ballon calorifugé utilisé pour satisfaire la demande de chauffage nocturne.
Bien que l'installation d'un tel système soit plus cher à l'achat qu'un chauffage "classique", celui-ci s'avère très rentable sur sa durée de vie, surtout dans la région Midi-Pyrénées qui bénéficie d'un ensoleillement important et d'aides financières spécifiques.
Chauffage de la piscine
L'énergie thermique du soleil peut également servir à de nombreuses autres utilisations, comme le chauffage d'une piscine, la cuisson, le séchage ou même la climatisation.
Le chauffage d'une piscine est une application très simple et très efficace de l'énergie solaire. Par exemple 390 m² de capteurs assurent le chauffage de deux piscines couvertes à Font-Romeu dans les Pyrénées Orientales. Pour les piscines individuelles et extérieures, il existe également des systèmes simples, démontables et peu onéreux, en plastique souple qui peuvent assurer un appoint agréable en début ou fin de saison.
Les aides financières
Pour le chauffe eau solaire
La prime de la région est une prime forfaitaire de 600€ sur la pose.
Le crédit d'impôt de 50% s'applique sur le coût TTC du matériel (hors pose) et plafonné.
Pour le chauffage et l'eau chaude solaire
La prime de la région est de 1500€ sur la pose. Le crédit d'impôt de 50% s'applique sur le coût TTC du matériel. |
|
|
|
|
|
|
|
|
