Les panneaux solaires thermiques pour chauffer l’eau

Les panneaux solaires thermiques pour chauffer l’eau

L’installation de panneaux solaires thermiques se démocratise de plus en plus notamment, car il s’agit d’une solution d’énergie renouvelable incontournable qui répond aux exigences de la RT 2012. Ces éléments indispensables sont en mesure de produire de l’eau chaude sanitaire et de chauffer une pièce en partie, et ce, gratuitement. Malgré un investissement assez lourd, l’installation de ces capteurs solaires thermiques est une solution rentable surtout lorsqu’on rendra compte du poids important de la production d’eau chaude sanitaire dans les maisons thermiques performantes. Utilisation, fonctionnement, technologies, dimensionnement et inclinaison, on vous guide à travers cet article.

Principe d’un panneau solaire thermique

Les panneaux solaires thermiques pour chauffer l'eau

Les panneaux solaires thermiques, communément appelés les capteurs solaires thermiques ou chauffe-eau solaires individuels (CESI), sont des équipements destinés spécialement pour chauffer de l’eau grâce à l’énergie solaire. Il ne faut pas les confondre avec les panneaux solaires photovoltaïques qui produisent en effet de l’électricité via rayonnement solaire. Les panneaux solaires thermiques produisent le plus couramment de l’eau chaude sanitaire, mais ils peuvent également produire de la chaleur utile pour chauffer une pièce : c’est ce qu’on appelle systèmes combinés.

Le but serait alors de capter d’abord la chaleur du soleil à partir de trois phénomènes physiques à savoir l’effet du corps noir, l’effet de serre et l’effet isolant. Puis, la chaleur absorbée va chauffer le fluide caloporteur, généralement de l’eau glycolée qui se trouve dans un capteur. Ensuite, ce fluide va transmettre l’énergie regagnée à l’eau chaude sanitaire, par le biais d’un échangeur placé dans le ballon d’eau chaude, doté dans la plupart du temps d’un appoint.

Les différents types d’utilisation

Les panneaux solaires thermiques peuvent être employés à différentes fins. La production d’eau chaude est la plus courante et la plus facile à mettre en place. Mais comme évoqué plus haut, il est tout à fait possible avec davantage de panneaux solaires thermiques de chauffer une maison. Plusieurs technologies permettent la production de l’électricité notamment avec des panneaux solaires hybrides ou avec de la cogénération, en plus de l’eau chaude sanitaire. Enfin, la climatisation solaire sera, quant à elle, réservée normalement pour les bâtiments tertiaires.

Quelles sont les configurations les plus courantes ?

Thermosiphon

De nombreux systèmes ne sont pas composés de pompe. L’eau chaude étant plus légère que l’eau froide, alors une circulation naturelle peut se réaliser sans aucun problème. Mais notez bien que cela ne marche que si le ballon de stockage est plus haut que les panneaux solaires. Ce qui n’est pas toujours évident à installer, sauf sur des systèmes monoblocs ou des installations de chauffage solaire. Afin d’éviter l’inverse du système, il est important de prévoir un clapet anti-retour.

Circulation grâce à une pompe

Dans la plupart des systèmes, la circulation du fluide caloporteur se fait par le biais d’un circulateur. Pour éviter que l’eau soit portée à trop haute température, il faudra prévoir un circulateur. Il faut souligner que si l’eau est portée à haute température, elle risque de bouillir et donc d’endommager l’installation. Le circulateur doit être ainsi constitué d’une régulation intelligente sous peine de refroidir le ballon, mais en gardant l’eau en bonne température.

Les différentes technologies

On peut actuellement recenser cinq technologies à savoir le capteur plan non vitré, le capteur plan vitré, le capteur tubulaire, le système monobloc, le système à éléments séparés classiques sans oublier le système à éléments séparés auto-vidangeables.

L’orientation et l’inclinaison du panneau solaire thermique

Pour bénéficier d’un meilleur rendement, l’inclinaison et l’orientation jouent un rôle majeur. L’idéal étant que les panneaux solaires soient inclinés aux alentours de 40 à 45° avec une orientation recommandée : la plus proche du Sud.

Alexis Bouchet

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