FAQ Solaire thermique

Voici une liste des principales questions qui se posent à propos du solaire thermique.

Quelle technique choisir?

Chauffe-eau à circulation forcée, thermosiphon, montage en économiseur,

Si vous pouvez, choisissez le plus simple qui est aussi le moins cher : un chauffe-eau thermosiphon en préchauffage de votre chauffe-eau existant. 

Avantages : pas d’électronique, donc moins de pannes possibles, pas besoin d’électricité pour le faire fonctionner,

• Attention, ne négligez pas l’important : pour un confort optimal et une économie d’énergie, le ballon existant doit être a proximité des points d’utilisation, cela évite de gaspiller de l’énergie à remplir et réchauffer les tuyaux avant de pouvoir l’utiliser au robinet. Et le ballon solaire doit être à proximité du ballon existant, pour les mêmes raisons.

Inconvénients : l’installation doit être compacte, pour que le fluide puisse circuler sans pompe, et le ballon doit être plus haut que le panneau. La configuration de l’habitation ne s’y prête donc pas toujours.

On ne contrôle pas la chauffe, quand on est absent, prévoir si possible de couvrir les panneaux pour éviter que le ballon ne surchauffe.

Le système fonctionne aussi bien avec un ballon vertical qu’avec un ballon horizontal, en monobloc (comme on voit souvent, pas vraiment la meilleure solution sous les latitudes métropolitaines : pertes d’énergie, risque de gel) ou à éléments séparés (panneaux dehors, bien sûr, mais ballon à l’intérieur, parfait dans les petites installations sanitaires). En préchauffage d’un autre ballon, le fonctionnement du ballon horizontal dans cette configuration est au top : il chauffe d’abord l’eau du haut du ballon, celle qui passe dans votre chauffe-eau quand vous tirez le robinet. Et vous prenez un petit volume de ballon, 200 l c’est bien suffisant la plupart du temps, pas besoin de connecter l’appoint, votre chauffe-eau existant fait le nécessaire. C’est un montage ‘en économiseur’.

S’il n’est pas possible, ballon HS, passez si possible (voyez la page suivante) au kit chauffe-eau thermosiphon, mais avec ballon vertical (meilleure stratification), avec un volume cette fois adapté aux besoins, et avec un appoint impératif.

Enfin, si cette solution n’est pas adapté à vos contraintes, vous pouvez passer à la solution qui convient dans la très grande majorité des cas, car elle s’installe avec beaucoup moins de contraintes que les précédentes : le chauffe-eau à circulation forcée.

Pour les solutions auto-vidangeables, on n’a pas encore défini de kit, on vous laisse faire ; pour les solutions avec antigel, voyez nos kits chauffe-eau solaire à circulation forcée.

Les Ballons :

Quel est l’entretien à réaliser sur un ballon solaire? 

Un ballon solaire nécessite le même entretien qu’un ballon traditionnel : vérifier l’état de l’anode magnésium une fois par an et faire claquer le groupe de sécurité une fois par mois : en tournant le bouton jusqu’à ce qu’il claque, cela permet de dégager le calcaire et de conserver le bon fonctionnement du groupe, sinon ou bien il coule tout le temps (même en dehors des périodes de chauffe), ou bien il ne fonctionne plus et là on risque la fuite. Alors ne faites pas comme moi, faites l’entretien de votre ballon, solaire ou non … Vous trouverez une procédure détaillée d’entretien ici, à adapter bien sûr en fonction du ballon.

A noter : un certain nombre de fabricants n’indiquent pas l’obligation de contrôler l’anode ni de monter des raccords diélectriques. La raison : sans rien faire, leurs ballons durent plus de 5 ans. Mais si vous faîtes le nécessaire, il n’y a pas de raison pour qu’il ne dure pas beaucoup plus longtemps.

Quel ballon choisir, horizontal ou vertical ?

Les ballons horizontaux double enveloppe (l’échangeur en fait la surface est conviennent UNIQUEMENT dans les systèmes thermosiphon. En circulation forcée, le réseau primaire entourant la totalité du volume, on commencera par homogénéiser (donc tiédir) l’eau du ballon. On fera probablement la même chose en fin de chauffe, en fonction de la position de la sonde. Exception tolérée : le préchauffage d’un ballon existant.

Je n’ai pas l’eau de ville, y-a-t-il un problème à utiliser l’eau de pluie ou de puits? 

Dans ce cas, le fabricant ne vous fournira pas de garantie (aucun fabricant ne le fera). En cas d’utilisation d’eau de pluie ou d’eau de puits, il vous faut être vigilant et vérifier fréquemment l’anode. Notre conseil : il faut minéraliser l’eau poru qu’elle soit moins agressive : par exemple grâce à un stockage dans une cuve en béton brut, ou en mettant des cailloux calcaires à l’intérieur de la cuve. Il est recommandé d’installer des raccords diélectriques, même si ceux-ci sont assez onéreux, car ils sont aussi très efficace contre la corrosion.

Pour qu’elle soit moins dure, je vais prendre un adoucisseur d’eau.

 Donc l’eau sera moins agressive pour le ballon ? Un eau calcaire n’est pas une eau qui corrode particulièrement l’acier du ballon, au contraire. En général on a plutôt de la corrosion avec des eaux plus pures. Un adoucisseur d’eau évite le dépôt de calcaire sur la résistance, mais rendent l’eau plus agressive par rapport à la cuve.

D’autre part, j’ai eu le cas d’une résistance qui était noyée dans une gangue de sel cristallisé. Du coup, la résistance ne parvenait pas à évacuer son énergie et le thermostat passait en sécurité surchauffe.

Notre avis : éviter l’eau adoucie sur le réseau d’eau chaude quand c’est possible, et dans ce cas, il faudra détartrer la résistance de temps en temps.

Où se trouvent les doigts de gants sur les ballons solaires?

Les doigts de gants se trouvent normalement à peu près au milieu des connexions de l’échangeur, ainsi, on a une indication moyenne de la température de l’eau. A noter qu’il est important de mesurer la température au bon endroit . “Mon ballon est à 50°” ne veut rien dire : en haut, en bas? On prélève l’eau chaude en haut, on injecte de l’eau froide en bas, l’appoint chauffe généralement seulement le haut du ballon, le solaire chauffe donc le bas, où l’eau est plus froide. On optimise ainsi son utilisation. Pour la partie solaire, dans certains cas, on peut positionner la sonde solaire sur le tuyau qui retourne au panneau, en ayant soin bien sûr qu’elle soit bien isolée. Dans ce cas, l’écart mesuré sera plus faible que si on mesurait la température de l’eau, il faudra ajuster les paramètres de la régulation si c’est possible.

Quelle est la bonne température de consigne pour un ballon solaire ?

La température du ballon dépend de l’endroit où vous mesurez : l’eau froide entre par le bas (ou elle entre par le haut, mais le tuyau plonge jusqu’en bas du ballon). La partie haute du ballon solaire est chauffée par l’appoint en cas de besoin, la régulation solaire n’est donc pas seule maîtresse à bord.

Pratiquement, une température de 50 à 55° devrait être largement suffisante aux utilisations les plus sévères : la vaisselle. Pour vous laver, 45° suffisent généralement. Mais comme tout est prélevé dans le même ballon, vous mélangerez/mitigerez à la sortie. Pratiquement, il n’est pas forcément utile de surchauffer votre ballon, cela accélère sa corrosion. Seule utilité : disposer d’un volume apparent supérieur au volume réel du ballon (car l’eau est diluée au moins par le mitigeur en sortie) ou le cas (exceptionnel) échéant, se débarrasser de légionellose.

Pour fixer la sonde? 

Il existe des pâtes qui assurent le maintien et la conductivité pour avoir un meilleur temps de réponse. Mais comme je n’ai jamais vu la température d’un ballon bouger rapidement, pour ma part, je cale avec des allumettes. A éviter sur les panneaux, ça chauffe trop!

Quelle hauteur prévoir au dessus du ballon pour changer l’anode? 

Cela dépend de la dimension de l’anode. Elle sortira généralement verticalement. Si ce n’est pas possible, on peut encore changer l’anode, mais le démontage peut-être plus délicat : selon que l’anode est vissée sur une trappe ou directement dans la cuve.Variante dans les cas contraignants : l’anode chaîne, un chapelet de ‘saucisses’ de magnésium. Changer l’anode ? voir ici.

Peut-on utiliser un ballon vertical à l’horizontale? 

Les ballons son conçus pour procurer une bonne stratification de l’eau : l’échangeur travaille au plus froid, donc en bas, et l’eau chaude une fois à la bonne température monte au dessus de l’échangeur et ne perturbe pas la chauffe. En changeant l’orientation du ballon, on perturbe tout ça. Réponse : non.

Les ballons verticaux sont-ils compatibles avec un fonctionnement en thermosiphon ? 

Oui, malgré la dernière boucle du serpentin qui est à contre pente dans certains modèles, cela fonctionne bien. En fait, vu la vitesse de circulation, le principal de l’échange se fait plus haut, le bas n’a donc pas d’influence notable. La seule difficulté éventuelle : purger cette dernière boucle, pour cela il est conseillé d’avoir une pompe électrique. Mais peu de retour sur le sujet de la part de nos clients, c’est qu’ils trouvent les solutions par eux-même, ou qu’ils ont compris le principe expliqué de manière fastidieuse à cette page .

Y-a-t-il un thermostat avec la résistance chauffante sur le ballon ? 

Oui, par abus de langage, on dit résistance mais il s’agit d’un ensemble comprenant une résistance et son thermostat. Si vous achetez en pièces détachées, vous pouvez acheter l’un ou l’autre (nous consulter, on tient du stock, mais pour éviter les erreurs, on préfère vous les choisir directement), ou alors une résistance monobloc qui inclue les deux.

Et maintenant pour vous détendre un peu : voici ce que nous répondait en 2013  le site qui sort en N° 1 sur Google quand on tapait chauffe-eau solaire, au sujet de l’entretien (version 2013, ça vous en dit long sur les compétences des donneurs de conseil des sites qui trustent les premières places à coup de budgets comm.) :

Les Panneaux

Quelle est la garantie des panneaux ? 

Nos panneaux sont garantis 10 ans. Cette garantie s’entend dans un usage normal. Nous sommes des clients fidèles : les panneaux de notre fournisseur vendus en 2005 sont toujours opérationnels, donc on peut par expérience vous les garantir 11 ans. A un client très anxieux et très sympa, je les ai même garantis 77 ans, en référence à des lectures que les moins de 20 ans ont peut-être du mal à connaître, la garantie court toujours…

Quel sont les usages anormaux? 

Il ne faut pas :

– remplir les panneaux lors de leur mise en service lorsqu’ils sont chauds, car la grande différence de température peut faire céder les soudures et créer des fuites ; un panneau en stagnation peut atteindre 200°, si vous le remplissez d’un fluide à 20°, le choc thermique est tel que certaines soudures peuvent lâcher : couvrez vos panneaux avant remplissage ou faîtes le le matin tôt, ou le soir. Attention, même par temps couvert, un panneau monte très haut en température.

-ajuster la pression par un simple ajout d’eau lorsque vous fonctionnez en circuit avec antigel (non auto-vidangeable), consultez les tables de protection de l’antigel.

– utiliser un système de mise en marche qui ne comporte pas de sécurité température haute (minuteur ou automate programmable sans programmation de la sécurité suivante) : le circulateur ne DOIT PAS redémarrer si les panneaux sont à plus de 120°, car le choc thermique peut endommager les soudures.

– utilisation avec un angle important sans protection des ouïes de ventilation hautes du vent arrière : on a là des possibilités d’infiltration d’eau qui dégradent le rendement et peuvent corroder le cuivre. Dans le cas où  la condensation persiste toute la journée ( un peu de condensation est normale à l’entrée froide le matin), en raison d’un climat particulièrement humide par exemple, n’hésitez pas à faire un trou de diamètre 8 dans les parties basses du cadre aluminium des capteurs pour évacuer les condensats cumulés aux infiltrations, cela améliore son rendement et prolonge sa durée de vie ( qui normalement est bien supérieure à la garantie, personnellement, je table sur 30 ans).

Quelle différence y-a-t-il entre vos différents panneaux ? 

Les panneaux peints sont destinés aux applications de chauffage, ils sont plus économiques, mais moins performants à haute température ou par temps froid. Ils suffisent bien sûr largement à produire l’eau chaude lorsque l’on n’a plus besoin de chauffage, car la surface installée est largement dimensionnée.

Les panneaux Tinox (du nom du revêtement du collecteur) fonctionnent pour le chauffage et le chauffe-eau, ils sont plus efficaces dans les hautes températures. La finition des panneaux est très bonne. Avec ces panneaux, il faudra s’interroger sur les risques de surchauffe.

La nouvelle gamme de panneaux dotés du revêtement Mirotherm Control est un hybride des deux précédents : le rendement est excellent à basse température et décroit pour les températures plus hautes en raison des caractéristiques du revêtement. On évite ainsi les considérations liées à la surchauffe.

Les panneaux sont-ils compatibles avec le fonctionnement en thermosiphon? 

Nos panneaux thermiques disposent de collecteurs dits ‘échelle’, plus onéreux à fabriquer que les capteurs avec un seul ‘drain’, dits ‘méandre’, ils sont aussi compatibles avec le fonctionnement en thermosiphon à la condition de les installer dans la position prévue, les drains (ou capillaires) devant être inclinés dans le sens de la pente.

Quelle fixation choisir ? 

Pour les montages en toiture, prenez nos structures toit, avec S de fixation pour les toitures en tuiles mécaniques, tire-fonds pour les ondulines et autre PST ainsi que pour les tuiles canal, et enfin les L de fixation pour les ardoise.

Pour les montages sol ou mur, vous pouvez prendre nos structures, il est aussi possible de fabriquer un support bois, dans ce cas demandez les accessoires de fixation ( clamps ou crochets), à raison de 4 par panneau solaire.

Puis-je mettre mes panneaux sur un toit incliné à 30% pour faire du chauffage? 

Franchement, ce n’est pas du tout recommandé. Mettez plutôt les panneaux le long d’un mur. Une pente de 70° est préférable à une pente de 17° (30%) pour du chauffage. A la différence du chauffe-eau qu’on utilise toute l’année, on a besoin du chauffage quand le soleil est plutôt bas sur l’horizon. L’orientation est très importante, vous pouvez faire des simulations à partir de notre page ‘outils solaires’ .

Pour tout vous dire, je viens de le faire chez mon fils (02/2024), en région nantaise. J’ai choisi des panneaux Mirotherm Control. Ainsi on n’a pas constaté de surchauffe (température maximale 159°). J’ai installé pour le moment un chauffage par sous-face de plafond dans le garage, car il n’était pas question de casser la dalle pour y installer un plancher chauffant. Cela fonctionne, quad on passe au-desus de la zone chauffée, on n’a plus les pieds au frais. Mais je n’ai pas d’idée de l’efficacité ni du retour sur investissement. Je prévois des murs chauffant en terre crue, mais c’est pour plus tard.

Les panneaux ont-il un sens de montage ? 

Certains panneaux ont un sens de montage, dans ce cas, c’est indiqué sur la tranche par une étiquette, selon le cas up ou down . Il y a 2 raisons à cela : certains panneaux disposent d’un doigt de gant pour la sonde, mieux vaut la mettre au bon endroit ! voir notre page ‘outils solaires’ . D’autres ont été adaptés pour l’évacuation de l’eau de condensation, ce qui améliore leur rendement.

Faut-il une boucle de Tickelmann? 

Quelles sont les conditions que se doit de remplir un circuit pour respecter le principe de Tickelmann : il faut que les longueurs des différentes parties de réseau en parallèle offrent la même résistance à l’écoulement. Si ce n’est pas le cas, on rallonge la boucle présentant la résistance la plus faible. En équilibrant ainsi les lignes parallèle, on favorise une homogénéité de température dans les capteurs et donc on optimise la collecte d’énergie. Cette solution est tout à fait judicieuse si l’on a une excellente isolation des tuyaux. De notre côté, nous préférons utiliser des vannes d’équilibrage. En bridant le réseau le plus froid, on ralentit son débit jusqu’à équilibrer les températures de sortie des champs. Cette solution est plus compacte et en isolant bien les vannes, on réduit les pertes du réseau, qui ne sont pas prises en compte dans le principe de Tickelmann.

Combien de capteurs peut-on connecter en un seul champ?

 Il y a plusieurs limitations :

• celles prescrites par les fabricants,
• Celles issues des contraintes physiques et hydrauliques.

– jusqu’à 7 capteurs ‘portrait’, les débits sont compatibles avec le débit des collecteurs. En installation collective, j’ai vu souvent des batteries de 7 ou 8 panneaux définies par des bureaux d’étude. Cependant, selon le raccordement choisi, on peut rencontrer des problèmes de dilatation.

D’autre part:

– à partir de 3 capteurs, la répartition des fluides entre les capteurs n’est plus tout à fait homogène.

• Les bureaux d’étude acceptent ce gradient de température, la perte étant somme tout raisonnable : pour une différence de 15° du capteur mal drainé, tout se passe comme s’il travaillait une à 2 heures plus tard dans le cas d’un chauffe-eau. Donc tout ce passe comme si on perdait par exemple, sur 3 capteurs, la meilleure heure (plus froid= moins de pertes thermiques)  qu’on échange contre la plus mauvaise (fin de journée). Entre un delta T de 10° et un delta T de 50, les capteurs perdent environ 20 à 30% de rendement Donc on perd au pire 2×30% d’une heure sur les 7 que compte la journée moyenne de chauffe, soit 0,6 heure de chauffe sur 7 que compte la journée : cela fait 8.57% sur un capteur, donc 3% du global du champ. Loin des 40 ou 50% donc fait état la rumeur pour l’ensemble du champ.  Contrairement à ce qui est dit sur certains forums, si on ne prenait pas d’énergie au capteur en question, il ne serait pas 15° plus chaud, mais il serait à température de stagnation, soit pour les Tinox plus de 200° et pour les panneaux noirs, 140°.
• la dilatation des capteurs à haute température (200° en stagnation pour les Tinox) et la rétractation à basse température (-10 ou 20° la nuit) engendre des déplacement des collecteurs à l’intérieur des cadres. Pour 5 à 10 m, on est de l’ordre de 1 à 2 cm. Il est donc utile de travailler avec une liaison souple pour absorber cette dilatation aux extrémités. Et on peut se retrouver avec un pincement des isolants de bord lorsqu’il y en a : cela se traduit par l’apparition d’une bande claire sur le bord d’une vitre, pas esthétique, mais pas significatif d’un point de vue rendement de l’installation.

Et quant aux capteurs ‘méandre’, avec un seul tube qui serpente derrière le collecteur, les frottements du fluide le long du tuyau généralement fin (la conception est faite dans l’objectif de diminuer le coût de fabrication, quand on en met plusieurs en série, la résistance à l’écoulement augmente) limite le nombre de capteur à monter en série. Généralement, les fabricants proposent rapidement des montages en parallèle de tous les panneaux. Et on reparle de notre ami Tichelmann.

Gestion du fonctionnement : quelle valeur mettre pour les différents paramètres de la régulation ?

Mis à part dans les systèmes en thermosiphon, la gestion du fonctionnement se fait par la régulation.

La plupart du temps, une fois qu’on a choisi le schéma de son installation, il est conseillé de ne pas modifier les paramètres réglés en usine (températures de consigne, différentiels de température, etc). Seul le type de circulateur peut être dans certains cas à paramétrer.

Comment gérer la surchauffe ?

Notre page dédiée ‘gérer la surchauffe‘ y répond en détail.