Les chauffe-eau solaires – parfois appelés systèmes d’eau chaude sanitaire solaire – peuvent être un moyen rentable de générer de l’eau chaude pour votre maison. Ils peuvent être utilisés dans n’importe quel climat, et le carburant qu’ils utilisent – le soleil – est gratuit.
Fonctionnement
Les systèmes de chauffage solaire de l’eau comprennent des réservoirs de stockage et des capteurs solaires. Il existe deux types de systèmes de chauffage solaire de l’eau: actifs, qui ont des pompes de circulation et des commandes, et passifs, qui n’en ont pas.
Systèmes de chauffage solaire actif de l’eau
Il existe deux types de systèmes de chauffage solaire actif de l’eau:
- Systèmes de circulation directe
Les pompes font circuler l’eau domestique à travers les collecteurs et dans la maison. Ils fonctionnent bien dans les climats où il gèle rarement. - Systèmes de circulation indirecte
Les pompes font circuler un fluide caloporteur non congelé à travers les collecteurs et un échangeur de chaleur. Cela chauffe l’eau qui s’écoule ensuite dans la maison. Ils sont populaires dans les climats sujets aux températures glaciales.
Systèmes de chauffage solaire passif de l’eau
Les systèmes de chauffage solaire passif de l’eau sont généralement moins chers que les systèmes actifs, mais ils ne sont généralement pas aussi efficaces. Cependant, les systèmes passifs peuvent être plus fiables et durer plus longtemps. Il existe deux types de systèmes passifs de base:
- Systèmes passifs collecteur-stockage intégrés
Ceux-ci consistent en un réservoir de stockage recouvert d’un matériau transparent pour permettre au soleil de chauffer l’eau. L’eau du réservoir s’écoule ensuite dans le système de plomberie. Ceux-ci fonctionnent mieux dans les zones où les températures tombent rarement sous le point de congélation. Ils fonctionnent également bien dans les ménages ayant des besoins importants en eau chaude le jour et le soir. - Systèmes à thermosiphon
L’eau est chauffée dans un collecteur sur le toit, puis s’écoule dans le système de plomberie lorsqu’un robinet d’eau chaude est ouvert. La majorité de ces systèmes ont une capacité de 40 gallons.
Réservoirs de stockage et capteurs solaires
La plupart des chauffe-eau solaires nécessitent un réservoir de stockage bien isolé. Les réservoirs de stockage solaires ont une sortie et une entrée supplémentaires connectées au collecteur et à partir de celui-ci. Dans les systèmes à deux réservoirs, le chauffe-eau solaire préchauffe l’eau avant qu’elle n’entre dans le chauffe-eau conventionnel. Dans les systèmes à un réservoir, le chauffage de secours est combiné au stockage solaire dans un réservoir.
Trois types de capteurs solaires sont utilisés pour des applications résidentielles:
- Collecteur à plaques plates
Les collecteurs à plaques plates vitrées sont des boîtes isolées et résistantes aux intempéries qui contiennent une plaque absorbante sombre sous un ou plusieurs couvercles en verre ou en plastique (polymère). Les collecteurs à plaques plates non émaillées – généralement utilisés pour le chauffage solaire des piscines – ont une plaque absorbante sombre, en métal ou en polymère, sans couvercle ni enceinte. - Systèmes de stockage-collecteur intégrés
Également appelés systèmes de circuits intégrés ou systèmes par lots, ils comportent un ou plusieurs réservoirs ou tubes noirs dans une boîte isolée et vitrée. L’eau froide passe d’abord à travers le capteur solaire, qui préchauffe l’eau. L’eau continue ensuite vers le chauffe-eau de secours conventionnel, fournissant une source d’eau chaude fiable. Ils ne devraient être installés que dans des climats de gel doux, car les tuyaux extérieurs pourraient geler par temps froid et rigoureux. - Capteurs solaires à tubes sous vide
Ils comportent des rangées parallèles de tubes de verre transparents. Chaque tube contient un tube extérieur en verre et un tube absorbeur en métal fixé à une ailette. Le revêtement de l’aileron absorbe l’énergie solaire mais inhibe la perte de chaleur radiative. Ces collecteurs sont utilisés plus fréquemment pour des applications commerciales américaines.
Les systèmes de chauffage solaire de l’eau nécessitent presque toujours un système de secours pour les jours nuageux et les périodes de demande accrue. Les chauffe-eau à accumulation conventionnels fournissent généralement une sauvegarde et peuvent déjà faire partie de l’ensemble du système solaire. Un système de secours peut également faire partie du capteur solaire, comme des réservoirs sur le toit avec des systèmes à thermosiphon. Comme un système de stockage à collecteur intégré stocke déjà de l’eau chaude en plus de collecter la chaleur solaire, il peut être emballé avec un chauffe-eau sans réservoir ou à la demande pour la sauvegarde.
Sélection d’un Chauffe-eau solaire
Avant d’acheter et d’installer un système de chauffage solaire de l’eau, vous souhaitez procéder comme suit:
- Estimez le coût et l’efficacité énergétique d’un système de chauffage solaire de l’eau
- Évaluez la ressource solaire de votre site
- Déterminez la taille correcte du système
- Étudiez les codes locaux, les conventions et les réglementations.
Comprendre également les différents composants nécessaires aux systèmes de chauffage solaire de l’eau, notamment les suivants:
- Échangeurs de chaleur pour systèmes de chauffage solaire de l’eau
- Fluides caloporteurs pour systèmes de chauffage solaire de l’eau
Installation et entretien du système
La bonne installation des chauffe-eau solaires dépend de nombreux facteurs. Ces facteurs incluent les ressources solaires, le climat, les exigences du code du bâtiment local et les problèmes de sécurité; par conséquent, il est préférable de faire installer votre système par un entrepreneur qualifié en systèmes solaires thermiques.
Après l’installation, un entretien correct de votre système le maintiendra en bon fonctionnement. Les systèmes passifs ne nécessitent pas beaucoup d’entretien. Pour les systèmes actifs, discutez des exigences de maintenance avec votre fournisseur de système et consultez le manuel d’utilisation du système. La plomberie et les autres composants de chauffage de l’eau conventionnels nécessitent le même entretien que les systèmes conventionnels. Le vitrage peut devoir être nettoyé dans les climats secs où l’eau de pluie ne fournit pas de rinçage naturel.
Un entretien régulier sur des systèmes simples peut être aussi peu fréquent que tous les 3 à 5 ans, de préférence par un entrepreneur solaire. Les systèmes avec des composants électriques nécessitent généralement une pièce de rechange ou deux après 10 ans. En savoir plus sur l’entretien et la réparation du système de chauffage solaire de l’eau.
Lors de la sélection d’entrepreneurs potentiels pour l’installation et/ou la maintenance, posez les questions suivantes:
- Votre entreprise a-t-elle de l’expérience dans l’installation et la maintenance de systèmes de chauffage solaire de l’eau?
Choisissez une entreprise qui a l’expérience de l’installation du type de système que vous souhaitez et de la maintenance des applications que vous sélectionnez. - Combien d’années d’expérience votre entreprise possède-t-elle dans l’installation et la maintenance du chauffage solaire?
Plus il y a d’expérience, mieux c’est. Demandez une liste des anciens clients qui peuvent fournir des références. - Votre entreprise est-elle agréée ou certifiée?
Avoir une licence de plombier et / ou d’entrepreneur solaire valide est requis dans certains États. Contactez votre ville et votre comté pour plus d’informations. Confirmez la licence auprès de la commission des licences des entrepreneurs de votre État. La commission des licences peut également vous informer de toute plainte contre des entrepreneurs agréés par l’État.
Amélioration de l’efficacité énergétique
Une fois que votre chauffe-eau est correctement installé et entretenu, essayez d’autres stratégies d’économie d’énergie pour réduire vos factures de chauffage de l’eau, surtout si vous avez besoin d’un système de secours. Certains dispositifs et systèmes à économie d’énergie sont plus rentables à installer avec le chauffe-eau.
Autres options de chauffe-eau
- Chauffe-eau à accumulation conventionnels
- Chauffe-eau à demande
- Chauffe-eau à pompe à chaleur
- Chauffe-eau à bobine sans réservoir et chauffe-eau indirects