Connaissez-vous le chauffe-eau solaire ?

En 2020, vous avez pris la résolution d’assurer votre indépendance énergétique pour votre alimentation en eau chaude. Mais pour cela il faut investir.

Effectivement il est possible d’installer un système de production d’Eau Chaude Sanitaire (ECS) en fonction de vos besoins en eau chaude qui sera raccordé à votre réseau électrique. Vous ferez alors le choix d’utiliser une énergie renouvelable à l’infini, le soleil. Non seulement vous constaterez rapidement une nette diminution de votre facture d’électricité mais en plus vous ferez un geste écologique en réduisant vos émissions de gaz à effet de serre.

Composition d’un chauffe-eau solaire individuel

Le chauffe-eau solaire est composé d’une station et de capteurs solaires capteurs solaires thermiques photovoltaïques alliant performance et esthétisme pouvant s’installer sur tout type d’habitation, ainsi qu’un ballon de stockage. Pour capter l’énergie du soleil et la transformer en chaleur, il faut des panneaux et des tubes ou canalisations. Les capteurs vont transmettre la chaleur au tube du circuit hydraulique, celui-ci étant rempli d’eau ou de liquide caloporteur.

Ainsi le liquide est chauffé pour circuler ensuite jusqu’au ballon à l’aide d’une pompe ou bien naturellement, cela dépendra du dispositif installé. Le liquide chaud ou caloporteur va pénétrer dans l’échangeur thermique pour serpenter à l’intérieur du ballon. Il diffuse sa chaleur à l’eau dont la température va grimper. Dès que le liquide caloporteur devient plus froid, il repart alors par un autre circuit pour aller vers les panneaux, pour remonter en température.

Cette opération se répète en boucle de sorte que l’eau reste toujours chaude. Lorsque l’eau chaude est utilisée par les résidents, le ballon se remplit automatiquement d’eau froide, ce qui permettra au système de se remettre en route immédiatement pour réchauffer l’eau entrante.

La présence d’un régulateur sur le dispositif permettra de stopper le dispositif lorsque l’eau est  suffisamment chaude dans le ballon, principalement lorsqu’il s’agit d’un chauffe-eau à pompe électrique. En l’absence de soleil, le système cessera de fonctionner mais un procédé permet de conserver l’eau à bonne température dans le ballon pendant plusieurs heures consécutives.

En effet, le ballon a la capacité de stocker l’eau chaude produite, de ce fait, il n’est pas obligatoire de consommer toute l’eau chaude uniquement pendant les heures d’ensoleillement.

Le chauffe-eau solaire est un système de chauffage écologique

Ce sont les panneaux solaires thermiques qui captent l’énergie diffusée par le soleil dont l’objectif sera de chauffer un fluide caloporteur qui va transférer les calories captées jusqu’au réservoir d’eau.

À l’intérieur de ce réservoir se trouve un serpentin en cuivre, l’échangeur thermique, dans lequel le fluide caloporteur circule et qui permet de chauffer l’eau. Ce dispositif fonctionne exactement comme un radiateur. En effet, le fluide caloporteur, après avoir été chauffé par le soleil, circule dans un réseau de tuyaux vers le ballon d’eau chaude. Une soupape de sécurité est impérativement placée dans l’appareil pour limiter les risques d’accidents liés à une dilatation thermique du fluide.
Utilisez un chauffe-eau solaire, c’est aussi faire un geste pour l’écologie.

Le fluide caloporteur

Si vous vivez dans une région soumise à de rudes conditions climatiques, et plus précisément le gel, le fluide caloporteur utilisé pour le chauffe-solaire devra être antigel pour transmettre sa chaleur à l’eau sanitaire.

Un certain nombre d’autres contraintes doivent être respectées, notamment montrer une stabilité jusqu’au niveau de température maximal pendant la stagnation dans le capteur, protéger le circuit de la corrosion, être non toxique pour l’humain et pour l’environnement, posséder la plus faible viscosité possible pour favoriser le travail de la pompe de circulation. Un fluide caloporteur devra être conforme à des normes de chaleur spécifique et de conductivité thermique élevée pour transporter efficacement la chaleur du capteur.

De plus le circuit capteur doit être fabriqué avec des matériaux standardisés, dont des composants et des pièces courantes utilisables avec les fluides caloporteurs conformes aux normes, sachant que le glycol n’est pas compatible avec le zinc et certains matériaux servant de colles. Les chauffe-eau solaires produisent de l’eau chaude sanitaire de qualité dite       « contact alimentaire », aussi pour les panneaux solaires, il est recommandé d’utiliser un polypropylène-glycol non toxique mais plus onéreux que d’autres fluides de transfert thermique.

Pour un fonctionnement totalement sécurisé, seuls les mélanges eau/glycol certifiés « pour installations solaires » sont autorisés pour les chauffe-eaux solaires. Pour garantir un bon fonctionnement d’une installation jusqu’à moins 24 degrés, le fluide caloporteur doit contenir au maximum 40 % de glycol, correspondant à une protection antigel pour des régions climatiques tempérées. Il faut éviter un taux de glycol supérieur à 50 % car il augmente la viscosité et diminue la chaleur spécifique. Il faut savoir aussi que le glycol a une capillarité supérieure à l’eau, la capillarité étant la caractéristique physique permettant aux fluides de monter ou descendre dans des tubes extrêmement minces. C’est la raison pour laquelle repérer le plus rapidement la moindre fuite dans le circuit du capteur est indispensable.

Les questions à se poser avant d’installer un chauffe-eau solaire

Avant de vous lancer dans cette aventure, il est nécessaire de se poser quelques bonnes questions. À savoir, le type d’habitation que vous souhaitez équiper et dans quelle région (lieu isolé, niveau d’ensoleillement, etc.). S’agit-il d’un dispositif qui vous fournira de l’eau chaude toute l’année ou seulement à certaines périodes ? Voulez-vous que l’eau chaude produite serve également au chauffage de votre logement ?

En d’autres termes, un diagnostic et un dimensionnement ultra précis sont nécessaires pour permettre de calculer la rentabilité des différents investissements, parce qu’il faudra sélectionner le dispositif en adéquation avec vos besoins, votre implantation, la configuration de votre habitation.

De même pour la taille du ballon d’eau chaude, la moyenne étant 40 litres de consommation par personne et par jour, sans oublier la consommation d’eau chaude pour les lave-linge et lave-vaisselle. Cependant il ne faut jamais installer un ballon d’eau chaude trop grand car il y a un risque de gaspillage et la stagnation de l’eau stockée entraîne l’apparition de bactéries.

Il est évident que vous ne pourrez pas vous décider sans l’avis éclairé d’experts et de professionnels.