Comment ça marche ?
Qu'il s'agisse d'une installation pour la production d'eau chaude sanitaire, ou d'un système combiné chauffage / eau chaude sanitaire, le principe de fonctionnement reste identique :
L'installation est basée sur des capteurs exposés au soleil (ou panneaux solaires) qui captent les rayons du soleil pour les transformer en chaleur.
Le panneau solaire est composé d'un cadre d'aluminium ou de bois qui contient l'"absorbeur", composé de deux plaques de couleur noire dans lesquelles un serpentin de cuivre est serti.
Le panneau est fermé par un vitrage qui permet le passage et l'emprisonnement du rayonnement solaire en direction de l'absorbeur (voir les schémas ci-dessous fournis par Phoenix Solaire).
Le fonctionnement d'un chauffe eau solaire individuel
Un liquide circule entre un capteur exposé au soleil et un ballon de stockage. Le capteur absorbe le rayonnement du soleil et le transforme en chaleur. Cette chaleur passe ensuite dans le ballon et réchauffe l'eau stockée qui peut alors être utilisée.
L'ensemble du circuit solaire fonctionne grâce à une pompe située dans la station solaire.
Un régulateur active la pompe quand la température du capteur est supérieure à celle du ballon.
Le fonctionnement d'un système solaire combiné
Le chauffage solaire fonctionne sur le même principe, avec un système de ballon combiné, et permet de couvrir, en plus de l'eau chaude sanitaire, une partie de vos besoins en chauffage. Une plus grande surface de capteurs est bien sûr nécessaire.
Dimensionnement de l'installation pour la production d'eau chaude
Une étude spécifique est bien entendu le préalable indispensable à chaque installation concernant la production d'eau chaude sanitaire.
Pour un système solaire de production d'eau chaude sanitaire en Rhône-Alpes, on compte en moyenne :
- Une surface de panneaux de 4 m2 (1 à 1,5 m2 par personne)
- Un ballon de stockage de 300 l
- Un kit de tuyaux en cuivre calorifugé
- Une régulation électronique
- Un groupe pompe pour la circulation du fluide caloporteur.
Pour la partie chauffage, la surface de capteurs habituelle est de 1m2 pour 10 m2 de surface habitable.
Pour un rendement optimal de l'installation de chauffage solaire, il est recommandé d'utiliser la technique du plancher chauffant.
Estimations d'amortissement
Si l'énergie est gratuite, l'installation solaire entraîne encore un surcoût par rapport à un système plus classique. Celui-ci peut toutefois être beaucoup réduit par les aides disponibles. Les prix varient aussi de manière significative sur la part main d'œuvre lorsque la mise en place de l'installation est soumise a des contraintes.
L'amortissement de votre installation dépendra bien entendu de l'emplacement de votre maison et des capteurs solaires (orientation et inclinaison de votre toiture, s'ils sont prévus là), ainsi que de vos habitudes de consommation...
- Pour l'installation d'un système de production solaire d'eau chaude sanitaire, la moyenne d'amortissement est de sept ans
- Pour un système combiné chauffage / eau chaude, avec une bonne isolation, il faut prévoir quinze ans d'amortissement.
Prévoyez une énergie d'appoint
On l'a vu, l'énergie solaire va en moyenne assurer 70 % de votre consommation eau chaude annuelle, et 30 % de vos besoins énergétiques pour le chauffage. Ainsi, que vous choisissiez d'installer uniquement un chauffe eau solaire, ou que vous vous décidiez pour un système combiné, il est nécessaire de prévoir une énergie d'appoint.
Pour l'eau chaude sanitaire, pendant les périodes où le soleil ne fournit pas assez d'énergie (hiver, demi-saison), le dispositif d'appoint prend le relais. Cela peut être:
- un serpentin (appoint hydraulique) raccordé à une chaudière (bois, gaz, fioul) ou
- une résistance électrique