Économique et écologique, le chauffage solaire utilise l’énergie fournie par le soleil pour produire de la chaleur. Cette technologie permet de chauffer votre eau ou votre maison sans générer de pollution ou de gaz à effet de serre. Le solaire fait donc partie de ce qu’on appelle les énergies renouvelables. Quelles sont les techniques utilisées pour absorber puis stocker l’énergie solaire ? Comment la chaleur solaire est-elle réutilisée pour répondre aux besoins de chauffage d’un logement ? Panneaux solaires, capteurs, planchers chauffants, ballons d’eau chaude, on vous dit tout sur le fonctionnement du chauffage solaire !
Principe de fonctionnement du chauffage solaire thermique
Le système commence par capter l’énergie solaire par le biais de capteurs solaires thermiques positionnés sur des panneaux spécialement dédiés à cet usage. Dans ces panneaux solaires est stocké ce que l’on appelle un fluide caloporteur. Il peut s’agir d’huile, de sel fondu ou d’eau placée sous pression. Sous l’effet de la chaleur du soleil, ces éléments vont se réchauffer et circuler dans la maison pour la réchauffer via un plancher chauffant ou alimenter en chaleur un système de chauffage doté d’un ballon solaire. Selon les installations, l’eau chaude peut être utilisée pour un usage domestique et sanitaire, mais également pour réchauffer l’eau d’une piscine.Le chauffage solaire présente de nombreux avantages :
- Énergie gratuite et illimitée ;
- Aucune émission de CO2 liée à l’exploitation ;
- Contribue à réduire la consommation de combustibles fossiles ;
- Économie sur la facture énergétique ;
- Système de chauffage pouvant être combiné à un mode de chauffage déjà existant.
Les différents types de capteurs solaires
Il existe trois grandes catégories de capteurs solaires thermiques. Pour choisir le bon modèle, il convient de tenir compte des surfaces et des lieux que l’on a besoin de chauffer.
Les capteurs solaires à tubes sous vide
Ces capteurs n’ont pas besoin d’une inclinaison spécifique pour fonctionner correctement comme c’est le cas pour les autres capteurs. On privilégie donc leur utilisation lorsque la pente du toit ne dispose pas d’un angle adapté à la pose des autres modèles. Les capteurs à tubes sous vide peuvent même être positionnés au sol.Le principe du tube sous vide offre un excellent rendement les jours d’ensoleillement maximal. En effet, le tube vidé de tout son air bénéficie d’une pression très faible qui lui permet de faire bouillir le fluide caloporteur même lorsque la température est basse.
Les capteurs solaires non vitrés
Il existe deux types de capteurs solaires non vitrés :
- Le capteur en plastique qui est généralement utilisé pour chauffer l’eau des piscines ;
- Le capteur en acier inoxydable dont l’usage est souvent réservé au préchauffage de l’eau chaude domestique et à l’irrigation des planchers chauffants.
Les capteurs solaires vitrés
Ces capteurs disposent d’un caisson fermé par une vitre dont la transparence permet de laisser passer les rayons du soleil et d’en capter la chaleur. Derrière la vitre, une feuille est positionnée pour réceptionner la chaleur et la transmettre au fluide caloporteur. Le grand atout de ce type de capteur est leur grande capacité d’absorption de la chaleur supérieure par rapport aux autres modèles.
Installation du chauffage solaire
L’installation d’un chauffage solaire est possible aussi bien dans le cadre d’une nouvelle construction que pour la rénovation d’une maison. Quel que soit le contexte de pose, les capteurs doivent être dirigés de préférence plein sud ou à défaut sud-est ou sud-ouest. Une inclinaison de 60° par rapport à l’horizontale est également exigée.
Pour une construction neuve ou une rénovation de plancher, il est recommandé d’utiliser le plancher solaire direct (PSD). Dans ce cas, le fluide caloporteur réchauffé par les capteurs solaires parcourt le plancher pour lui transférer directement ses calories. L’intérieur de la maison est ainsi réchauffé par rayonnement.
Si aucune construction ou rénovation de plancher n’est envisagée, on privilégie une autre solution. Il s’agit d’envoyer le fluide caloporteur dans un ballon d’eau chaude de stockage pourvu d’un échangeur. Ce dernier permet au fluide de réchauffer l’eau du ballon qui pourra alors alimenter le réseau d’eau sanitaire de la maison : radiateurs, lavabos, douche, etc.
Combiner l’énergie solaire avec d’autres modes de chauffage
Si l’énergie solaire est inépuisable, elle est aussi inégale. En effet, en fonction des saisons et des conditions météorologiques, le taux d’ensoleillement peut varier considérablement. Lorsque l’énergie solaire n’est pas suffisante pour chauffer une maison à elle seule, on peut la combiner avec d’autres modes de chauffage :
- Un chauffage indépendant comme une cheminée ou un poêle ;
- Un chauffage couplé au système, par exemple une chaudière traditionnelle qui peut prendre automatiquement le relais.
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