QU’EST CE QUE LE SOLAIRE THERMIQUE
L’énergie solaire thermique est une énergie renouvelable consistant à produire de la chaleur ou de l’eau chaude à partir de capteurs solaires. Elle se distingue du solaire photovoltaïque qui produit de l’électricité à partir du rayonnement solaire.
Le solaire thermique est la conversion du rayonnement solaire en énergie calorifique.
On distingue les systèmes de production d’eau chaude individuels et les systèmes de production d’eau chaude collectifs. Pour les chauffe-eau individuels l’espace Info-Énergie de votre secteur vous apportera toutes les informations nécessaires pour votre installation.
Le solaire thermique comment ça marche ?
Source image : https://www.les-energies-renouvelables.eu/conseils/chauffe-eau-solaire/fonctionnement-chauffe-eau-solaire/
- Le(s) capteur(s) solaire(s) ❶ sont constitué(s) d’un châssis intégrant un échangeur (tuyaux en cuivre) dans lequel circule un liquide caloporteur. Il est recouvert d’une vitre absorbante qui permet de capter l’énergie du soleil avant de la transférer au liquide caloporteur.
-
Un circulateur ❼ permet au liquide caloporteur ❹ de remonter dans le capteur, de circuler dans la panneau puis de redescendre ❷ vers l’échangeur ❸ situé dans le ballon de stockage ❺ .
-
Le ballon de stockage de l’Eau Chaude Sanitaire (ECS) reçoit l’eau froide de renouvellement ❻ après tirage. Dans la partie basse du ballon on trouve l’échangeur solaire ❸ qui permettra de transférer l’énergie solaire captée à l’ECS. Un échangeur d’appoint (11) toujours placé dans le haut du ballon fournira l’énergie complémentaire à l’ECS pour atteindre sa température de consigne (environ 60°C).
-
L’appoint peut être fourni par tout type d’énergie (bois, gaz …). Le plus souvent sur des installations de grande capacité, comme dans notre schéma, une chaudière externe (12) alimentera un échangeur intégré au ballon ECS. Sur les plus petits systèmes on trouvera directement une résistance électrique à la place de l’échangeur d’appoint.
-
Le système de régulation ❽ est le cœur du système. Il va piloter l’ensemble des organes selon les informations qu’il reçoit de deux sondes de température. La première située en partie haute des capteur ❾ indique la température du fluide caloporteur aprés son passage dans le panneau. La seconde sonde ❿ enregistre la température de l’ECS dans le bas du ballon de stockage.
Fonctionnement du Système Solaire
-
Lorsque les conditions météorologiques sont bonnes le liquide caloporteur contenu dans le panneau solaire va monter en température.
-
Le régulateur va alors comparer la température du panneau solaire à celle de l’eau située dans le bas du ballon. Lorsque la température du haut du capteur sera supérieure de 15°C à celle de l’ECS le circulateur va démarrer.
-
L’ECS reçoit les calories solaire grâce à l’échangeur situé dans le bas du ballon. Cet échange va durer tant que la température de l’ECS continue de croître ou atteigne le maximum autorisé dans le ballon (60°C). La production solaire se met alors en sommeil.
-
Si la température maximale d’ECS a été atteinte grâce à l’apport solaire, le régulateur va surveiller la température du liquide caloporteur présent dans les panneaux et qui ne transfère plus l’énergie qu’il emmagasine. Si elle dépasse le maximum autorisé, un processus de protection (autovidange du liquide caloporteur par exemple) se met en marche et évite une surchauffe qui pourrait dégrader l’installation.
5. Pendant la phase de transfert, l’eau du bas du ballon réchauffée par le solaire peut devenir plus chaude que celle située dans le haut du ballon. Par un phénomène de stratification l’eau plus chaude va migrer dans le haut du ballon et repousser vers le bas l’eau moins chaude. Cette eau va pouvoir à son tour bénéficier de l’apport solaire. Ce phénomène pourra se produire chaque fois qu’il y aura consommation de l’eau chaude sanitaire. Ce tirage provoquera l’entrée d’eau froide dans le bas du ballon. Si les conditions sont remplies le chauffage solaire démarrera et si les conditions de stratification sont en place l’ECS bénéficiera du maximum d’apport solaire.
6. Si l’apport de l’énergie solaire n’est pas suffisant pour que la température du haut du ballon atteigne sa température de consigne (60°C environ) alors c’est l’appoint qui sera déclenché pour fournir les calories manquantes. Mais l’eau entrante aura bénéficié au départ d’un préchauffage solaire
Les avantages
Une technologie mature, fiable et durable
La filière du solaire thermique collectif s’est aujourd’hui structurée et permet la mise en œuvre de matériel de qualité par des professionnels qualifiés.
Une performance mesurable
Une installation de production d’eau chaude solaire collective produit en moyenne entre 500 et 700 kWh/m².an. Un suivi adapté permet le maintien de la performance, avec une maintenance corrective en cas d’alerte de fonctionnement.
Une solution capable de produire et stocker sa propre énergie
Le solaire thermique permet de gérer la production et le stockage, avec un usage différé de la chaleur jusqu’à 3 à 4 jours : chaque site peut auto-consommer, répondre à ses besoins et faire des économies.
Un investissement rentable
En permettant entre 30 et 70% d’autonomie pour le poste eau chaude sanitaire, le solaire thermique permet de faire des économies importantes à ses utilisateurs. Une solution solaire est pleinement justifiée lorsque le volume d’eau chaude produit chaque jour est utilisé et si cette utilisation est réalisée tous les mois de l’année , surtout l’été.
Une énergie propre et inépuisable
Le solaire thermique participe à la réduction des émissions de gaz à effet de serre pour lutter contre le changement climatique.
Une ressource gratuite et locale pour l’économie circulaire
La valorisation d’une ressource énergétique locale, abondante et gratuite permet de substituer aux importations des emplois locaux et de réduire le déficit commercial au niveau local et national, grâce aux économies de pétrole et de gaz qu’on importe.
Les idées reçues
Il faut vivre dans une région ensoleillée pour justifier l’installation solaire - Faux
C’est l’Allemagne qui détient la 1re place au rang européen en matière d’énergie solaire thermique.
Le solaire thermique ça ne fonctionne pas la nuit – Vrai et faux
Vrai. Les panneaux ne captent du soleil que lorsque il est présent.
Faux - Mais… c’est très facile de stocker l’énergie de la journée dans un réservoir d’eau, pour l’utiliser quand on veut, y compris la nuit.
les installation solaires ne sont pas durables - Faux
Les panneaux solaires ont une durée de vie de 20 à 35 ans. Un panneau solaire est recyclable à 95 %.
Il y a de nombreux problèmes liés à la surchauffe – Vrai et Faux
Vrai – sur les anciennes technologies.
Faux - Les dernières technologies ont traité ce problème soit en utilisant des filtres solaires qui s’activent si la température des capteurs devient trop importante, soit en utilisant des systèmes auto-vidangeables qui transfère le fluide caloporteur dans un réservoir de protection.
Le potentiel local
En Haute Garonne on peut récupérer jusqu’à 70 % de l’énergie du soleil reçue.
- Si les projets ayant recours au solaire thermique réapparaissent progressivement dans le paysage énergétique, le développement de la filière pâtit encore des trop nombreuses contre-références qui se sont multipliées jusqu’en 2011.
- Consciente de la situation, la profession s’est fortement mobilisée afin de redonner confiance à la maîtrise d’ouvrage. Des formations et des qualifications ont été mises en place ces dernières années pour aider à la montée en compétences de la chaîne d’acteurs.
- Le suivi de performance ou encore la mise en service dynamique des installations exigées par l’ADEME lorsqu’elle participe au financement des installations contribuent à la livraison de systèmes performants et correctement dimensionnés.
Soleval porte la mission Énergies Renouvelables Chaleur (EnR chaleur) pour le département de la Haute Garonne. Deux conseillers spécialisés vous accompagnent tout au long de votre projet de solaire thermique.
Nous vous invitons à nous envoyer un message pour prendre contact avec nous.
Si votre besoin est urgent vous pouvez contacter directement le 09 62 21 95 85