Solaire Diffusion

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Dimensionnement d'un chauffe-eau solaire

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Dimensionnement du ballon :

Il faut déterminer les besoins journaliers en eau. Cela nous permet de calculer le volume minimum du ballon d'eau chaude. Généralement, on considère qu'une personne consomme environ 50 litres d'eau chaude (à 55°) par jour. En fait, on peut estimer que les chiffres varient de 30 à 80 litres selon les utilisateurs. Il faut prévoir environ 2 jours de consommation d'eau chaude s'il remplace un ballon existant, si vous conserver le ballon existant, prendre un ballon de 200 litres en préchauffage (la sortie d'eau chaude solaire alimente votre ballon existant, montage en économiseur).

D'où l'on déduit, selon que l'on veut une autonomie d'un jour ou un peu plus le volume du ballon en fonction du nombre d'occupants.

On pourra se référer au site de l'ADEME, mais pas moyen de vous mettre un lien directement sur la page traitant de ce sujet, l'ADEME vous renvoie à sa page d'accueil (en parcourant leur site , vous serez informés de pas mal de choses sur l'énergie et l'environnement, mais il faut de la patience), alors vous pouvez télécharger la copie directement sur notre site : le guide pratique de l'ADEME, pour valider votre dimensionnement.

Dimensionnement des panneaux :

La surface des panneaux est fonction de la dimension du ballon. Avec SOLAIRE DIFFUSION, vous trouverez une possibilité de modulation qui n'existe que rarement dans les solutions proposées. Un CESI 300l installé dans le Nord de la France pourra ainsi disposer d'une plus grande surface que dans le sud. En fait, le dimensionnement des kits solaires que nous proposons a fait l'objet d'une étude, et les surfaces sont en rapport avec le volume du ballon.

De 2m² pour un ballon de 200 litres dans le sud-est de la France à 7m² pour un 500 litres dans le Nord. Il faut 1 à 2 m² de panneaux pour 100l dans les chauffe-eau individuels. Nos kits reflètent ces ratios, qui sont à ajuster en fonction de l'implantation et de l'usage :

Positionner les panneaux au sol ou en toiture :

Si l'inclinaison optimale des panneaux est de 45°, il peut être préférable pour des raisons esthétiques de monter les panneaux à plat sur le toit : par exemple sur une pente à 30% (17°), on perd un peu de rendement, surtout en hiver, mais on gagne en 'intégration architecturale'. Dans ce cas, on risque de surchauffer en été, ce qui a comme principale conséquence de faire vieillir le glycol si l'on a choisi des panneaux à revêtement sélectif Tinox ou Mirotherm . Pour la dégradation du glycol, liée principalement aux hautes températures et qu'il faut considérer, mais sans inquiétude excessive, les effets et remèdes sont ici. Le choix d'un panneau peint peut alors être très judicieux : moins 'performant', il évitera les surchauffes en été sans que la perte de rendement soit critique en hiver : à 30% de pente, même avec des bons panneaux, on ne montera pas beaucoup en température l'hiver : on préchauffera l'eau à 35°, environ. A l'opposé, des panneaux à 60° le long d'un mur peuvent être très efficace en hiver, car bien exposés. Dans ce cas, la température montera plus haut, et il est intéressant de prendre des panneaux plus performants, dont le rendement sera supérieur quand l'écart de température est élevé ( 0° dehors, 70° dedans pour chauffer votre ballon à 60°).

La pose au sol est aussi possible, cela prend un peu de place et il faut protéger les panneaux des tondeuses, voitures, vélos... et surtout les enfants des panneaux (pièces métalliques avec angles au sol, hautes températures).

L'orientation idéale est plein Sud (si impossible, au choix, dans l'ordre : Sud-Ouest, puis Sud-Est, puis Ouest). Plus la pente est faible, moins cette orientation influe (à l'extrême, pour un panneau à plat, cela n'a aucune incidence). Mais sur un toit à 50°, l'orientation Est est à éviter (faites la simulation sur les outils de calcul/logiciels de simulation a votre disposition).

En résumé, les possibilités d'implantation peuvent jouer sur le choix du matériel.

D'autres critères sont quelquefois importants dans le choix définitif, comme la place disponible pour l'implantation des panneaux. C'est pour cette raison que nous avons intégré plusieurs gammes de produits : les dimensions des panneaux sont différentes (hauteurs, largeur, portrait ou paysage) et peuvent offrir des solutions.

Ensuite, il faut se poser la question du chauffe-eau existant : est-il récent, souhaite-t-on le conserver comme appoint ? Un ballon électrique existant peut être alimenté avec de l'eau chauffée dans un ballon solaire :

  • Si la période est ensoleillée, l'appoint reste au repos,
  • Si le temps est couvert ou que l'on consomme beaucoup, l'énergie d'appoint garantit le confort en permanence. On peut alors prendre un ballon solaire de plutôt petites dimensions : 200 litres et 2 panneaux pour 4-5 personnes dans le sud de la France procurent une excellente autonomie.

Enfin, il est utile de tenir compte de l'énergie que l'on souhaite utiliser comme appoint : chaudière instantanée ou avec ballon, électrique, ballon tri-énergie. Dans le cas tri-énergies, solaire/chaudière/électrique, l'électricité est disponible en appoint (mais sert rarement) pendant 4 à 8 mois, selon les régions, lorsque la chaudière est au repos. Avec un chaudière, l'apport d'énergie est important, la puissance de l'échangeur bien supérieure à celle d'une résistance électrique. Quand la chaudière fonctionne, pas besoin de disposer d'un gros ballon. C'est uniquement quand elle est à l'arrêt qu'il faut se soucier du 'volume de confort', c'est à dire du volume qui sera chauffé par la résistance électrique en cas de mauvais temps : ce volume, en général la moitié du volume du ballon, devra être suffisant pour une journée de consommation. Donc avec un ballon 200l, 100l de confort ( à 60° par exemple, donc si vous l'utilisez à 40°, cela vous fait quand même 200 litres d'eau chaude) : il faut quand même éviter de prendre trop de bains !

La prise en compte de ces éléments se trouve en fait résumée dans le guide pratique de l'ADEME. D'autres informations sur ce thème sont disponibles dans les espaces éco-citoyens.

Vous voulez plus de détails, voici les premiers éléments de la formation qui était préconisée par l'ADEME en 2000 (votre serviteur formait alors les professionnels, à une époque que les moins de 12 ans n'ont certes pas connue), revisitée pour supprimer les 'déclarations d'intentions', références aux aides de l'époque périmées et à leur administration, agrémentés de nos commentaires en vert (pas tout à fait à jour) : La terminologie CESI signifie : chauffe-eau solaire individuel, par opposition aux installations collectives.

Chapitre 1 : généralités - Chapitre 2 : Les composants, la théorie - Chapitre 3 : Evaluer les besoins - Chapitre 4 : Faire un devis (c'est une formation pro) - Chapitre 5 : Les aides financières ( "") - Chapitre 6 : Installation quelques schémas - Chapitre 7 : assister le client, Une terminologie bien française :-) - Chapitre 8 : Entretien et SAV - Chapitre 9 : Diagnostique des principales pannes - Chapitre 10 : Suivi et Contrôle En lisant les points à contrôler, vous trouverez d'excellentes questions à se poser pour l'installation - Chapitre 11 : Gestion environnementale des chantiers , j'ai trouvé ça bien qu'ils s'en occupent - Chapitre 12 : Et la pratique :  TP, Schéma ... et TP corrigé, Schéma corrigé.

Et en 2011, la même formation, qui a évolué, là, je n'ai pas tout relu

 

Et si vous voulez une approche personnalisée, avec simulateurs, outils de calculs, c'est ici.

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