Panneau solaire thermique production eau chaude sanitaire gratuite

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Un chauffe-eau solaire permet en été d'obtenir 100 % d'eau chaude sanitaire et de réduire la facture d'énergie le reste de l'année, suivant les régions entre 70 et 80 % (chiffres ADEME). Le chauffe-eau solaire permet de couvrir une partie des besoins en eau chaude sanitaire de la maison. L'énergie solaire est une solution économique, performante et durable. Pas de TVA, pas de taxes et un rayonnement gratuit et abondant.

Sommaire

  1. Les 3 types de panneaux solaires
  2. Économisez de l'énergie et réduisez votre facture de chauffage
  3. Quel est le chauffe-eau solaire idéal ?
  4. Principe de fonctionnement d'un système de capteurs solaires thermiques

1. Les 3 types de panneaux solaires

 Il existe trois types d'utilisation de l'énergie radiative du soleil qui est abondante, gratuite, sans taxes, propre, sans rejet, l'énergie écologique par excellence.

  •  Les capteurs solaires panneaux thermiques (production d'eau chaude sanitaire ou chauffage).
  •  Les panneaux solaires photovoltaïques (production d'électricité).
  •  Les capteurs aérovoltaïques (association de panneaux solaires photovoltaïques qui produisent de l’électricité et de panneaux solaires thermiques pour chauffer ou rafraichir l’habitation).

2. Économisez de l'énergie et réduisez votre facture de chauffage

L'énergie gratuite du soleil est peu utilisée en complément du chauffage et de production d'eau chaude sanitaire. Lors d'une rénovation ou modernisation d'une installation, il est judicieux de penser à combiner système de chauffage et énergie solaire.
En remplaçant les vieux systèmes de chauffage avec des chaudières à condensation associées avec la technologie solaire, les utilisateurs finaux peuvent économiser jusqu'à 35 % d'énergie. Une façon intelligente de réduire l'impact sur le climat en limitant les émissions de CO2 inutiles qui contribuent au réchauffement de la planète.

Découvrez combien coûte une installation de solaire thermique pour la production d'eau chaude sanitaire ou de chauffage.

3. Quel est le chauffe-eau solaire idéal ?

Les exigences pour l'élaboration d'un cahier des charges d'un chauffe-eau idéal (pour faire chauffer de l'eau chaude utile pour la toilette et la cuisine) seraient d'additionner les points suivants :

  •  consommer peu d'énergie,
  •  ne pas entraîner des déchets toxiques pour l’environnement lors de la fabrication, lors de son recyclage,
  •  ne pas libérer des matières dangereuses lors de son exploitation,
  •  posséder une durée de vie de 15 ans au minimum,
  •  se rentabiliser sur une période inférieure à la moitié de sa durée de vie.

La rentabilisation ou l’amortissement devrait être intéressant sans l'aide de subventions ou de crédits d'impôt qui font peser sur l'ensemble des contribuables le poids fiscal des intérêts individuels.

4. Principe de fonctionnement d'un système de capteurs solaires thermiques

Ci-dessous, principe de fonctionnement d'un chauffe-eau solaire à éléments séparés (modèle à circulation forcée). Schéma Picbleu ®

 Fonctionnement d'un chauffe-eau à capteur solaire Doc Picbleu

Légende

 Dispositif de captage (en général placé sur un toit) pour récupérer l'énergie solaire

Le capteur solaire comprend :

Une plaque et des tubes métalliques noirs qui constituent l'absorbeur. C'est le cœur du « système solaire », qui reçoit le rayonnement solaire et s'échauffe.
Un coffre rigide et thermiquement isolé entourant l'absorbeur. Sa partie supérieure, vitrée, laisse pénétrer le soleil et retient la chaleur (effet serre).

 La régulation

La régulation coupe le circulateur si la sonde du ballon (10) est plus chaude que celle du capteur (2), l'ensemble du fonctionnement du chauffe-eau solaire est commandé par un dispositif de régulation (8) jouant sur les différences de températures. Lorsque la température de l'eau chaude sanitaire baisse, le circulateur est remis en route et le liquide primaire réchauffe l'eau sanitaire du ballon.

 Régulation de la chaleur

Un thermostat règle la température interne de l'eau chaude sanitaire présente dans le chauffe-eau solaire.

 Retour de l'eau refroidie vers les capteurs solaires

Lorsque l'eau glycolée a restitué les calories accumulées dans le ballon du chauffe-eau elle continue son cycle vers les capteurs solaires.

 Transport de la chaleur

Le circuit primaire (5) étanche et calorifugé, contient de l'eau additionnée d'antigel. Ce liquide s'échauffe en passant dans les tubes du capteur, et se dirige vers un ballon de stockage.

 Restitution de la chaleur

Grâce à un échangeur thermique (serpentin), il cède ses calories solaires à l'eau sanitaire (3) le liquide primaire, refroidi, repart vers le capteur (4), où il est chauffé à nouveau tant que l'ensoleillement reste efficace.

 Circulation du liquide naturelle ou forcée

La circulation du liquide (1) peut être forcée ou naturelle.

Soit, la circulation est forcée : une petite pompe électrique, le circulateur (7), 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 (8) jouant sur les différences de températures : si la sonde du ballon (10) est plus chaude que celle du capteur (9), la régulation coupe le circulateur. Sinon, le circulateur est remis en route et le liquide primaire réchauffe l'eau sanitaire du ballon.

Soit, la circulation est 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 thermorégulation. Le ballon doit être placé plus haut que les capteurs. Tous les chauffe-eau solaires « en thermosiphon » sont basés sur ce principe.

 Régulation de la température de l'eau chaude sanitaire

Une régulation coupe le circulateur si la sonde du ballon indique une température élevée de l'eau chaude sanitaire.

 Arrivée d'eau froide d'alimentation

La canalisation d'eau froide de la distribution du réseau est branchée sur le ballon solaire.

 Stockage de l'eau chaude

Le ballon solaire (10) est une cuve métallique bien isolée. Il constitue la réserve d'eau sanitaire. L'eau chaude soutirée est remplacée immédiatement par la même quantité d'eau froide du réseau (9), réchauffée à son tour par le liquide du circuit primaire.

 Chaudière pour pallier l'insuffisance d'ensoleillement

En hiver, en demi-saison, longue période de mauvais temps ou pluie continue, l'énergie solaire ne peut alors assurer la totalité de la production d'eau chaude. Le ballon est équipé d'un dispositif d'appoint qui prend le relais en cas de besoin, et reconstitue le stock d'eau chaude. Il peut s'agir :

  • d'un échangeur (appoint hydraulique) raccordé à une chaudière (12) (gaz, fioul, bois) située en aval du ballon.
  • d'une résistance électrique (appoint électrique), généralement positionnée à mi-hauteur du ballon solaire.
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