SOLAIRE THERMIQUE

Inépuisable et non polluante, l’énergie solaire est gratuite et disponible partout.
Son principe consiste à convertir le rayonnement solaire en chaleur par l'intermédiaire de capteurs solaires thermiques. La chaleur récupérée est utilisée pour la production d'eau chaude sanitaire (chauffe eau solaire), pour le chauffage (plancher solaire direct), chauffage des piscines, ou même pour le séchage des récoltes.

Source : Ajena

LES CAPTEURS SOLAIRES THERMIQUES

Principe de fonctionnement

La chaleur est récupérée grâce à un fluide caloporteur (eau + antigel), qui s'échauffe en circulant dans un absorbeur placé sous un vitrage. Celui-ci laisse pénétrer la lumière solaire et minimise les pertes par rayonnement infrarouge de l'absorbeur en utilisant l'effet de serre. Ce vitrage permet en outre de limiter les échanges de chaleur avec l'atmosphère.

Le capteur solaire sera d'autant plus performant que le revêtement de l'absorbeur aura un coefficient d'absorption élevé et un coefficient d'émission faible. Les matériaux qui présentent ces caractéristiques sont dits "sélectifs". Les performances du capteur sont encore améliorées en isolant la face arrière du module.

Source : Ajena

Orientation et disposition des capteurs

Pour capter un maximum d'ensoleillement, l'orientation idéale est plein sud, on peut cependant s’écarter de 45° par rapport au sud (orientations sud sud-est et sud sud-ouest) sans trop perdre en efficacité.

L'inclinaison par rapport au sol doit être de 45 degrés minimum. L'idéal est d'approcher les 60° afin de capter au maximum le soleil en hiver et d'empêcher la neige de rester sur les capteurs

Vous pouvez disposer les capteurs en toiture ou sur un auvent, en terrasse, en façade et même au sol à proximité immédiate de l’habitation. Lorsqu’ils sont disposés en toiture, on peut les fixer au dessus de la couverture de la toiture ou les intégrer en enlevant la couverture existante pour la remplacer par les capteurs.

LE CHAUFFE-EAU SOLAIRE

L'ademe a beaucoup contribué à l'adoption de ce système en France, et nous pouvons dire qu'il fonctionne aujourd'hui très bien.

La production d’un chauffe-eau solaire est directement proportionnelle à l’ensoleillement local.
Cependant, elle demande un système d’appoint traditionnel pour palier aux insuffisances du rayonnement.
Le chauffe-eau solaire est composé de 3 éléments: les capteurs thermiques vitrés qui reçoivent le rayonnement solaire, un ballon de stockage de l'eau sanitaire, unensemble de régulation.

Les différents chauffe-eau solaires

1 - Chauffe-eau solaire monobloc

Les capteurs et le ballon sont intégrés sur un châssis et sont installés à l’extérieur de la maison. Le ballon étant situé au dessus des capteurs, l fonctionne par thermosiphon : chauffé par les capteurs, le fluide, plus chaud donc moins dense que l’eau du ballon, monte naturellement vers l’échangeur du ballon de stockage.

C’est le système le moins coûteux mais il est peu esthétique. De plus, il est déconseillé d’installer ce système dans notre région, car il ne fait pas suffisamment chaud.

2 - Chauffe-eau solaire à éléments séparés

Le ballon solaire est situé à l’intérieur de la maison. Différents fonctionnements sont possibles :

Circulation naturelle

Si le ballon est au dessus des capteurs, la circulation peut se faire naturellement par >thermosiphon. Il n’y a besoin ni de circulateur ni de système de régulation.

Source : Outils Solaires

Il est déconseillé d’installer ce système dans notre région, car il ne fait pas suffisamment chaud.

Circulation forcée

Lorsque le ballon est au dessous des capteurs. Le système de régulation compare à tout moment la température du capteur et celle de la partie basse ou médiane du ballon. Quand le capteur est plus chaud que le ballon, le circulateur est automatiquement mis en route, et le liquide primaire transmet sa chaleur à l’eau sanitaire du ballon. Si le ballon est le plus chaud, la régulation arrête le fonctionnement du circulateur.

Source : Outils Solaires

En circulation forcée , il existe 2 systèmes :

Le fluide reste en permanence dans les capteurs même en cas d’arrêt de la pompe. Il nécessite un antigel.
En période de non utilisation, le fluide s’écoule dans un réservoir. Ce système ne nécessite pas d’antigel. C'est un système à auto vidange.

REMARQUE : Il est conseillé de placer un mitigeur thermostatique à la sortie du ballon afin que l’eau ne s’écoule pas à plus de 50° lors des jours de plein ensoleillement.

L'appoint

La surface des capteurs posée doit permettre de couvrir la totalité des besoins en eau chaude lors d'une journée bien ensoleillée.
En hiver ou pendant les journées peu ensoleillées, l'énergie solaire n’est pas suffisante et l’eau froide est simplement préchauffée par le chauffe eau solaire à 35 – 40 °C. Une énergie d’appoint (électricité, gaz, fioul…) est alors nécessaire pour atteindre la température souhaitée (de l’ordre de 50°C).

Comment coupler correctement le solaire et l’appoint

1. Installation à éléments séparés

Pour une installation à éléments séparés, trois configurations sont possibles :

Appoint séparé par ballon avec échangeur ou cumulus électrique

L'installation nécessite 2 ballons d’eau chaude ; le premier chauffé par les capteurs solaires, le second en série chauffé par l’appoint. Ce dernier peut être un ballon déjà existant.

Cette solution est la plus performante.

Appoint séparé par chaudière gaz

L'appoint d’eau chaude peut être assuré par une chaudière à gaz instantanée dont la puissance doit être modulable pour obtenir la température souhaitée.

Source : Ademe

Appoint intégré dans le ballon

On utilise un seul ballon où le soleil chauffe seulement la partie basse du ballon et l’appoint uniquement la partie haute du ballon.

Cette technique est un peu moins efficace que l’appoint séparé par ballon.

Dans le cas d’une installation en thermosiphon, ces trois configurations sont possibles mais sans circulateur ni régulation. L’installation « appoint séparé par ballon » nécessite que le ballon soit au dessus des capteurs.

2. Pour un système monobloc

L'appoint séparé par ballon est fortement conseillé.

Obligations administratives

Une déclaration de travaux à la mairie est à faire pour une maison existante. Dans le cas d’un projet de construction, le permis de construire doit inclure le chauffe eau solaire.

LE CHAUFFAGE ET LES SYSTEMES SOLAIRES COMBINES

Ce sont des systèmes permettant la production d'eau chaude sanitaire et le chauffage des locaux.

On distingue deux techniques:

1. Le plancher solaire direct (PSD)

L'eau chauffée par les capteurs est acheminée directement dans un plancher chauffant basse température. De plus, le PSD utilise l'inertie et la capacité de stockage de la dalle en béton. Cette dernière stocke la chaleur et la restitue en soirée. Si l'ensoleillement est insuffisant, on fait appel au réseau d'appoint. En été et lorsque les besoins en chauffage sont satisfaits (beau temps), la chaleur produite peut être utilisée pour l'eau chaude sanitaire (ECS) ou le chauffage d'une piscine.

1. Capteurs solaires; 2. Plancher chauffant; 3. Groupe de régulation; 4. Chaudière
Source : Outils Solaires

2. Le chauffage solaire avec stockage

Cette technique consiste à stocker l'eau chauffée dans un réservoir, pour l'utiliser en temps utile. Cette technique est généralement moins performante que le PSD. Par contre elle est souvent plus facilement utilisable dans l'habitat existant.

QUE CHOISIR POUR MON INSTALLATION

Les matériels éligibles aux aides publiques sont :

Les chauffe eau solaires individuels
http://www.ademe.fr/htdocs/presentation/aidefinanciere/plansoleil/Fabricants/Cesi.pdf
Les systèmes solaires combinés
http://www.ademe.fr/htdocs/presentation/aidefinanciere/plansoleil/Fabricants/OpindusSSC.PDF

DIMENSIONNEMENT D'UNE INSTALLATION

http://www.ademe.fr/auto-diag/cesi/ (dimensionnement)
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/cesi/rub4.htm

COUT D'UNE INSTALLATION

http://www.outilssolaires.com/premier/index-couts.htm

AIDES FINANCIERES

Pour en bénéficier, il est impératif :

D'en faire la demande avant travaux à l'Ademe
De choisir un modèle labellisé Qualisol
De faire effectuer l'installation par un professionnel signataire de la charte Qualisol

Source :

http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/cesi/rub6.htm http://www.outilssolaires.com/premier/index-couts.htm

NOS SOURCES ET LIENS

http://www.ciele.org http://www.ademe.fr http://perso.wanadoo.fr/eb.ajena http://www.outilssolaires.com

CHOISIR UN INSTALLATEUR

Des installateurs CESI adhérents à la charte Qualisol vous conseillent :
<<Liste en cours de réalisation. <<Liste en cours de réalisation.