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Préparation de l'eau chaude et chauffage au moyen de capteurs solaires
La pose d'une installation solaire thermique présente de nombreux avantages : des capteurs solaires génèrent une énergie sans incidence sur le climat pour le chauffage de l'eau et contribuent souvent à économiser de l'énergie de chauffage jusqu'à présent produite par des combustibles fossiles. En raison de la surface nécessitée, la plupart des installations de panneaux solaires ne sont cependant pas en mesure de couvrir complètement les besoins de chaleur pour l'eau chaude et le chauffage d'appartement. Mais la combinaison d'une installation solaire et d'un système de chauffage est en tout cas très raisonnable.
Chauffage de l'eau
Des capteurs solaires sont utilisés dans des maisons individuelles, principalement pour le chauffage de l'eau. La moitié environ des besoins annuels en eau chaude est ainsi couverte par l'énergie solaire.
Dans de plus grands bâtiments (maisons multifamiliales, hôtels, etc.), l'eau chaude est fréquemment préchauffée par le soleil. Autrement dit, l'eau doit aussi être « réchauffée » en dehors de la période de chauffe par un chauffage conventionnel. L'installation solaire couvre à peu près un tiers de la consommation annuelle d'eau chaude sanitaire.
Fonctionnement d'une installation solaire thermique
Une installation solaire thermique comporte les trois groupes suivants : la production de chaleur, l'accumulation de chaleur et la commande.
Production de chaleur (capteurs solaires)
L'élément central de l'installation du capteur solaire constitue ce que l'on nomme l'absorbeur. Ce corps métallique revêtu de noir absorbe la lumière solaire et la convertit en chaleur. De l'eau circule dans l'absorbeur et transporte la chaleur dans l'accumulateur. La plaque de verre et l'isolation thermique intérieure empêchent les pertes de chaleur. Un additif antigel dans l'eau empêche que le liquide ne gèle en cas de basses températures extérieures.
Accumulation de chaleur (accumulateurs)
La demande de chaleur concordant rarement dans le temps avec l'offre d'énergie solaire, la chaleur est stockée dans un réservoir. Au lieu d'un chauffe-eau, on utilise un chauffe-eau solaire (300 à 500 litres dans une maison familiale). Le plus souvent, on y accumule les besoins d'un à deux jours. Dans les installations de chauffage d'appoint, il faut un plus grand accumulateur.
Pour l'accumulation de l'eau de chauffage et de l'eau chaude sanitaire, il existe deux possibilités :
- un accumulateur combiné (accumulateur de chauffage avec chauffe-eau intégré)
- un accumulateur et un chauffe-eau séparés
Commande
Dès que la température dans les capteurs solaires est plus élevée que celle de la partie inférieure de l'accumulateur, la pompe de circulation se met en marche et la chaleur est amenée dans la maison. Des précautions spéciales de sécurité empêchent la surchauffe de l'accumulateur. La commande enclenche automatiquement le chauffage d'appoint, dès que les capteurs solaires ne fournissent plus assez de chaleur.