Les composants d’un chauffe-eau solaire
Nous présentons ici les composants d’un chauffe-eau solaire et expliquons leur rôle dans la configuration de l’installation. Bien que les composants soient des standards du commerce, leur combinaison est personnalisée pour répondre aux besoins, envies et contraintes spécifiques de chaque client. Ainsi, le choix final appartient au client, qui peut prendre une décision éclairée grâce à une compréhension claire des différentes solutions proposées.
Les principaux composants d'une installation de chauffe eau solaire
Les panneaux solaires thermiques ou capteurs solaires
L’énergie solaire est récupérée par des panneaux solaires thermiques, souvent installés sur le toit du logement, mais parfois aussi au sol, et à distance de l’habitation. Les plus répandus sont les panneaux plans. On trouve aussi des panneaux à tubes.
Pour en savoir plus d’un point de vue théorique, conception des panneaux, les différents paramètres qui permettent d’évaluer leurs performances et de réaliser des simulations, voyez notre page dédiée aux panneaux solaires thermiques.
Le ballon solaire, aussi appelé préparateur d'eau chaude ou cumulus
Il stocke l’eau chaude sanitaire. Son volume permet de disposer d’eau chaude en suffisance, ainsi que d’un volume d’eau à chauffer par le solaire au cours de la journée.
Il recevra généralement un appoint d’énergie hydraulique (par chaudière, poêle bouilleur ou PAC) et/ou électrique (résistance d’appoint, comme dans un cumulus électrique). Ces dispositifs permettent de disposer d’eau chaude en permanence, même les jours de mauvais temps. Il est important de les prévoir dès le départ.
Il existe différentes classes énergétiques de ballon. Celles-ci sont fonction de leur isolation et de leur volume.
La liaison solaire et le fluide caloporteur
L’énergie collectée par les panneaux solaires est transmise au ballon par un fluide dit caloporteur : il s’agit d’eau, avec dès que c’est utile, de l’antigel en complément. Cette liaison a longtemps été réalisée en cuivre. Aujourd’hui, les solutions en tuyaux flexible inox sont utilisés dans la quasi-totalité des installations, en raison de leur praticité de mise en œuvre et de leur coût.
Chauffe-eau solaire thermosiphon : le liquide circule dans la liaison solaire naturellement entre les panneaux solaires thermiques et ballon. Le prix des chauffe-eau solaires thermosiphon est très compétitif, mais il y a des contraintes d’installation, comme la proximité, la position du ballon par rapport aux panneaux et les pentes de la liaison solaire.
Chauffe-eau solaire à circulation forcée : c’est le cas le plus fréquent. Le fluide caloporteur circule grâce à une pompe (le circulateur solaire), pilotée par une régulation. L’installation de ces chauffe-eau solaires est un peu plus longue à réaliser, mais on se libère des contraintes du thermosiphon.
Composants additionnels pour les chauffe-eau solaires à circulation forcée
- Les circulateurs solaires ou les stations solaires (groupes de transfert). Ils sont commandés par la régulation solaire, ils sont prévus pour résister aux fluides antigels peu dilués et à des températures plus élevées que des circulateurs classiques. Aujourd’hui, ce sont des circulateurs haute efficacité, dont la consommation est modulée par la régulation.
Les groupes de transferts sont des ensembles qui comprennent tous le organes et éléments à installer sur le réseau solaire : circulateur, vannes de remplissage, soupape, dégazeur, débitmètre, piquage pour vase d’expansion… C’est souvent un choix judicieux car il fait gagner beaucoup de temps pour un surcoût très raisonnable. - La régulation solaire. Elle collecte au moyen de sonde les informations sur les températures du ballon et des panneaux et active ou non le circulateur. Elle dispose en outre de fonctions de sécurité qui protègent l’installation de démarrages intempestifs, et d’autres fonctions qui permettent de prolonger la durée de vie des équipements.