Chauffe-eau solaire : comment ça marche ?

Une animation pour comprendre le fonctionnement du chauffe-eau solaire

Qualit'EnR a conçu cette animation pour expliquer très simplement le rôle de chaque partie d'une installation de chauffe-eau solaire.

Diaporama QualiSol : chauffe-eau solaire, comment ça marche ?

Quelques informations complémentaires sur le fonctionnement du chauffe-eau solaire

• 1Capteurs solaires thermiques : Les capteurs plans vitrés sont des bacs, le plus souvent en aluminium, recouverts d'un verre de qualité solaire, et enfermant les tuyauteries en cuivre dans lesquelles circulent le fluide caloporteur ainsi qu'un isolant. Il existe également des tubes sous vide exploitant une autre technologie mais, contrairement à ce qui a pu être prétendu par leurs fabricants, ils n'offrent pas de rendement supérieur aux capteurs plans. Leur seul intérêt consiste à pouvoir orienter les tubes lors de l'installation, permettant ainsi de corriger un défaut d'orientation
• 2Circuit primaire : Il transporte le liquide caloporteur - mélange d'eau et de glycol antigel de qualité solaire - entre les capteurs solaires et le ballon. Ce circuit est complètement étanche à celui qui contient votre eau chaude sanitaire : l'échange thermique se réalise par contact indirect, au travers d'un échangeur prenant la forme d'un serpentin qui s'enroule dans le bas du ballon solaire.
• 3Ô Solaire : Ce référencement Enerplan (syndicat français des énergies renouvelables) permet de signaler les matériels éligibles à MaPrimeRénov' Il s'appuie pour beaucoup sur le label européen Solar Keymark, qui est également accepté par l'administration pour le bénéfice des aides financières.
• 4Ballon solaire : Un échangeur ayant la forme d'un serpentin est enroulé en partie basse du ballon solaire. Cet échangeur reçoit le liquide caloporteur en provenance des capteurs solaires. Compte tenu de sa forme, l'échangeur offre une large surface d'échange thermique avec l'eau sanitaire contenue dans le ballon. L'eau sanitaire se réchauffe à son contact. Un second échangeur peut être connecté à une chaudière qui prend le relais lorsque le soleil est insuffisant. Le ballon contient également un appoint électrique qui fournit l'énergie nécessaire quand le soleil est absent.
• 5Arrivée d'eau froide : Le ballon solaire se remplit d'eau froide au fur et à mesure que de l'eau chaude est tirée par les occupants de la maison. L'arrivée d'eau froide est située en partie basse, car l'eau chaude se forme par stratification : plus on est haut dans le ballon, plus l'eau est chaude. La sortie d'eau chaude se trouve en partie haute du ballon.
• 6Circulateur  : Une régulation électronique équipe le chauffe-eau solaire. Les sondes de température (voir N°7) informe la régulation qui actionne le circulateur. Il est important de bien concevoir le chauffe-eau solaire et de bien l'utiliser pour que le liquide caloporteur circule le plus possible.
• 7Sondes de température  : Des sondes de température sont disposées au niveau du ballon et des capteurs solaires. Lorsque la différence de température est suffisante entre les deux, indiquant à la régulation qu'il y a un besoin d'eau chaude et que le soleil brille, le circulateur est actionné et le liquide caloporteur se remet à circuler, renvoyant de l'eau froide vers les capteurs qui chauffent cette eau pour qu'elle revienne au ballon.
• 8Appoint  : Lorsque le soleil est insuffisant, l'énergie peut être fournie par la chaudière chauffage (chaudière bois ou granulés par exemplen mais aussi chaudière gaz ou fioul), par une résistance électrique intégrée au ballon solaire, ou encore par un ballon électrique existant qu'on conserve et qu'on installe en série. Un chauffe-eau solaire peut être bi-énergie, ou tri-énergie.
• 9Mitigeur : Cet appareil de sécurité obligatoire ne doit pas être confondu avec le mitigeur qui s'installe au lavabo. Ce mitigeur est installé à la sortie du ballon solaire, et limite la température à laquelle l'eau chaude peut arriver dans les canalisations. Ainsi, un enfant qui ouvrirait un robinet sans surveillance ne pourrait en aucun cas se brûler avec une eau au-dessus de 55°C.

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