Le système de chauffage solaire de l'eau est un dispositif qui permet de chauffer l'eau en utilisant l'énergie du soleil. Cette énergie est totalement gratuite. L'énergie solaire (les rayons du soleil) est utilisée pour chauffer l'eau. L'eau est facilement chauffée à une température de 60-80°C. Les chauffe-eau solaires d'une capacité de 100-300 litres sont adaptés à un usage domestique. Les systèmes plus grands peuvent être utilisés dans les restaurants, les cantines, les maisons d'hôtes, les hôtels, les hôpitaux, etc.
De quoi se compose un chauffe-eau solaire ?
Le chauffe-eau solaire est utilisé pour chauffer l'eau en utilisant la lumière du soleil. Il se compose principalement de :
- D'un panneau thermique (capteur solaire) installé sur le toit;
- Un réservoir utilisé pour stocker l'eau chaude;
- Une pompe de circulation pour transporter l'énergie solaire du capteur au réservoir, et un régulateur thermique.
Les chauffe-eaux solaires sont disponibles dans une grande variété de modèles.
Fonctionnement d'un chauffe-eau solaire
Le chauffe-eau solaire absorbe la lumière au moyen d'un capteur placé sur le toit et la transforme en chaleur. Il transmet cette chaleur à un réservoir d'eau au moyen d'une pompe de circulation. Cet échange est déclenché par le régulateur thermique, mais uniquement lorsque le capteur est plus chaud que l'eau du réservoir. Cela évite que les pompes de circulation consomment inutilement de l'électricité. Inversement, cela évite aussi les surchauffes.
L'efficacité des capteurs est maximale à midi, en été, lorsque le ciel est sans nuage et que les capteurs sont orientés vers le sud.
Lorsque l'ensoleillement est insuffisant, l'eau est préchauffée et un système d'appoint prend le relais pour amener l'eau à la température requise. Ce système permet donc de produire de l'eau chaude à une température constante tout au long de l'année sans émettre de CO2.
Les chauffe-eau solaires sont généralement décrits en fonction du type de capteur et du système de circulation.
Types de capteurs
Les capteurs discontinus, également appelés systèmes intégrés capteur-stockage (ICS), chauffent l'eau dans des réservoirs. L'eau peut rester dans le capteur pendant de longues périodes, ce qui la rend très chaude si la demande du ménage est faible. Une vanne de tempérage est présente pour protéger l'eau contre les brûlures au robinet. Elle mélange de l'eau froide pour diminuer la température de l'eau avant qu'elle ne soit distribuée au robinet. Les collecteurs discontinus sont incompatibles avec les systèmes de circulation en circuit fermé. Ils ne sont généralement pas utilisés dans les climats froids.
Les capteurs plans des chauffe-eau solaires sont constitués de tubes en cuivre fixés sur des plaques d'absorption plates. La configuration la plus courante est une série de tubes parallèles reliés à chaque extrémité par deux tuyaux, les collecteurs d'entrée et de sortie. L'ensemble des capteurs plans est contenu dans une boîte isolée et recouverte de verre trempé.