De quoi est composé un chauffe-eau solaire?

Les chauffe-eau solaires, également connus sous le nom de systèmes solaires d’eau chaude sanitaire, peuvent constituer un moyen abordable de produire de l’eau chaude pour votre maison. Ils peuvent être utilisés dans n’importe quel climat, et le combustible qu’ils utilisent est gratuit : la lumière du soleil.

Comment fonctionnent un chauffe-eau solaire?

Les réservoirs de stockage et les capteurs solaires sont les composants des systèmes de chauffage solaire de l’eau. Les systèmes de chauffage solaire de l’eau actifs sont équipés de pompes de circulation et de commandes, alors que les systèmes passifs n’en ont pas.

Systèmes de chauffe-eau solaires actifs

Les systèmes de chauffe-eau solaires actifs sont classés en deux catégories :

Les pompes font circuler l’eau domestique à travers les capteurs et dans la maison dans les systèmes à circulation directe. Elles sont efficaces dans les climats où les températures de congélation sont rares.
Les pompes font circuler un fluide caloporteur non gelé à travers les capteurs et un échangeur de chaleur dans les systèmes à circulation indirecte. Ce fluide chauffe l’eau, qui entre ensuite dans la maison. Ils sont populaires dans les régions où les températures peuvent descendre sous le point de congélation.

Systèmes de chauffage solaire passif de l’eau

Les systèmes de chauffage solaire passif de l’eau sont moins chers que les systèmes actifs, mais ils sont moins efficaces. Les systèmes passifs, en revanche, peuvent être plus fiables et durer plus longtemps. Les systèmes passifs sont classés en deux catégories :

Les systèmes passifs intégrés à collecteur-stockage : Ils consistent en un réservoir de stockage recouvert d’un matériau transparent qui permet au soleil de chauffer l’eau. L’eau du réservoir entre ensuite dans le système de plomberie. Ils sont plus efficaces dans les régions où les températures descendent rarement en dessous de zéro. Ils fonctionnent également bien dans les ménages ayant une forte demande en eau chaude pendant la journée et la soirée.
Les systèmes à thermosiphon : Lorsque l’on ouvre un robinet d’eau chaude, l’eau est chauffée dans un collecteur situé sur le toit et circule ensuite dans le système de plomberie. La majorité de ces systèmes ont une capacité de 180 litres.

Réservoirs de stockage et capteurs solaires

Un réservoir de stockage bien isolé est nécessaire pour la majorité des chauffe-eau solaires. Une sortie et une entrée supplémentaires sont reliées au capteur dans les réservoirs de stockage solaires. Dans les systèmes à deux réservoirs, le chauffe-eau solaire préchauffe l’eau avant qu’elle n’entre dans le chauffe-eau classique. Le chauffe-eau d’appoint et le stockage solaire sont combinés dans un seul réservoir dans les systèmes à un réservoir.

Pour les applications résidentielles, trois types de capteurs solaires sont utilisés :

Les capteurs plats vitrés sont des boîtes isolées, étanches, avec une plaque absorbante sombre cachée sous un ou plusieurs couvercles en verre ou en plastique (polymère). Les capteurs plats non vitrés, couramment utilisés pour le chauffage solaire des piscines, comportent une plaque absorbante sombre en métal ou en polymère qui n’est ni recouverte ni fermée.
Les systèmes intégrés de capteurs-stockage, également appelés systèmes discontinus ou ICS, sont constitués d’un ou plusieurs réservoirs ou tubes noirs logés dans une boîte isolée et vitrée. L’eau froide est préchauffée en la faisant passer dans le capteur solaire. L’eau est ensuite acheminée vers le chauffe-eau d’appoint classique, qui fournit une source constante d’eau chaude. Ils ne doivent être installés que dans les climats à températures douces, car les tuyaux extérieurs peuvent geler par grand froid.
Les capteurs solaires à tubes sous vide comportent des rangées parallèles de tubes en verre transparent. Chaque tube est constitué d’un tube extérieur en verre et d’un tube absorbeur en métal relié à une ailette. Le revêtement de l’ailette absorbe l’énergie solaire tout en empêchant la perte de chaleur par rayonnement. Ces capteurs sont de plus en plus utilisés dans les applications commerciales.

Les systèmes de chauffage solaire de l’eau nécessitent presque toujours un système de secours pour les jours nuageux et les pics de demande. Les chauffe-eau conventionnels à accumulation sont généralement utilisés comme système de secours et peuvent déjà être inclus dans le système solaire. Un système d’appoint, tel que des réservoirs sur le toit avec des systèmes à thermosiphon, peut également être inclus dans le capteur solaire. Étant donné qu’un système de stockage à capteur intégré stocke déjà de l’eau chaude tout en recueillant la chaleur solaire, il peut être associé à un chauffe-eau sans réservoir ou à la demande pour l’appoint.

Comment choisir un chauffe-eau solaire?

Avant d’acheter et d’installer un système de chauffage solaire de l’eau, vous devez prendre en compte les éléments suivants :

Estimer le coût et l’efficacité énergétique d’un système de chauffe-eau solaire.
Évaluez la ressource solaire à votre emplacement.
Déterminer la taille adéquate du système.
Renseignez-vous sur les codes, les conventions et les règlements locaux.

Familiarisez-vous également avec les différents composants requis pour les systèmes de chauffage solaire de l’eau, notamment les suivants :

Les échangeurs de chaleur des systèmes de chauffage solaire de l’eau
Fluides pour le transfert de chaleur dans les systèmes de chauffage solaire de l’eau

Installation et entretien du système

De nombreux facteurs influencent la bonne installation des chauffe-eau solaires. Ces facteurs comprennent la ressource solaire, le climat, les exigences du code du bâtiment local et les questions de sécurité. Il est donc préférable de faire installer votre système par un entrepreneur qualifié en systèmes solaires thermiques.

Après l’installation, un entretien approprié permettra à votre système de fonctionner sans problème. Les systèmes passifs nécessitent peu d’entretien. Pour les systèmes actifs, consultez le manuel du propriétaire et discutez des exigences d’entretien avec votre fournisseur de système. La plomberie et les autres composants traditionnels du chauffage de l’eau nécessitent le même entretien que les systèmes traditionnels. Dans les climats secs où l’eau de pluie ne permet pas un rinçage naturel, il peut être nécessaire de nettoyer les vitrages.

Les systèmes simples peuvent être entretenus aussi souvent que tous les 3 à 5 ans, de préférence par un entrepreneur solaire. Après 10 ans, les systèmes dotés de composants électriques nécessitent généralement le remplacement d’une ou deux pièces. En savoir plus sur l’entretien et la réparation des systèmes de chauffage solaire de l’eau.

Lorsque vous interrogez des entrepreneurs potentiels chargés de l’installation et/ou de l’entretien, posez les questions suivantes :

Votre entreprise est-elle familiarisée avec l’installation et l’entretien des systèmes de chauffage solaire de l’eau ? Choisissez une entreprise qui a installé le type de système que vous souhaitez et qui a de l’expérience dans l’entretien des applications que vous souhaitez.
Depuis combien d’années votre entreprise installe-t-elle et entretient-elle des systèmes de chauffage solaire ? Plus l’entreprise a d’expérience, mieux c’est. Demandez une liste de clients antérieurs qui peuvent vous servir de références.
Votre entreprise est-elle agréée ou certifiée ? Certains États exigent une licence valide de plombier et/ou d’entrepreneur solaire. Pour plus d’informations, contactez votre ville et votre comté. Confirmez la licence auprès de la commission des licences d’entrepreneur de votre État. Cette commission peut également vous fournir des informations sur les plaintes déposées contre des entrepreneurs agréés par l’État.

Améliorer l’efficacité énergétique

Une fois que votre chauffe-eau a été correctement installé et entretenu, envisagez de mettre en œuvre des stratégies d’économie d’énergie supplémentaires pour réduire vos factures de chauffage de l’eau, en particulier si vous avez besoin d’un système de secours. Certains dispositifs et systèmes d’économie d’énergie sont moins coûteux à installer en même temps que le chauffe-eau.