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Tout sur les chauffe-eau solaires

Vous souhaitez équiper votre logement d'un chauffe-eau ? Le choix se fait principalement selon le type d'énergie : chauffe eau électrique, chauffe-eau à gaz, chauffe-eau solaire ou chauffe-eau thermodynamique.

Aperçu d'un chauffe eau solaire

De Dietrich thermique

Un chauffe-eau solaire peut pourvoir à raison de 70 % les besoins en chaude pour une famille de quatre personnes et environ 40 % en chauffage + eau chaude, sur une année.

Toute l'année notre planète reçoit les rayons solaires, en France, cela représente environ 1 115 kWh/m²/an en moyenne.

Le chauffe-eau solaire vient généralement en complément d'une installation de chauffage d'eau chaude sanitaire.


3 types de chauffe-eau solaire

Trois grands types de chauffe-eau solaire :

  • le chauffe-eau solaire à thermosiphon monobloc,
  • le chauffe-eau solaire à thermosiphon à éléments séparés,
  • le chauffe-eau solaire à éléments séparés en circulation forcée.

Voici un tableau présentant les différents types de chauffe-eau solaire et leur mode de fonctionnement :

Chauffe eau solaire
Type de chauffe-eau solaire Fonctionnement Plus d'infos
Thermosiphon monobloc
  • Le réservoir et les capteurs sont à l'extérieur, le ballon est au-dessus des capteurs.
  • Le fluide circule naturellement, réchauffé par les capteurs, il remonte vers le ballon solaire.
  • L'eau froide étant plus lourde que l'eau chaude, elle reste en bas de l'installation.
  • Réchauffée, l'eau remonte vers le haut.
  • À installer en préchauffage du système d'eau chaude, ou dans les régions chaudes pour générer directement de l'ECS.
  • Ce système n'a pas besoin de régulateur et de circulateur.
Thermosiphon éléments séparés
  • Principe identique au thermosiphon monobloc, les capteurs et le ballon sont séparés.
  • Le ballon doit être à 50 cm minimum au dessus des capteurs et placé à l'intérieur, sous un toit par exemple.
Chauffe-eau solaire en mode de circulation forcée Ballon et capteurs sont séparés, les capteurs par exemple sur le toit et le ballon n'importe où dans le logement à condition d'être au plus près des points de puisage. Le système possède une régulation qui enclenche la circulation du fluide en fonction de la température des capteurs et du ballon.

Chauffe eau solaire : comprendre le fonctionnement

Un chauffe-eau solaire se compose de divers éléments principaux ayant des fonctions précises et qui peuvent varier selon le type de chauffe-eau solaire.

Fonctionnement chauffe-eau solaire individuel (CESI) : le principe

Le principe de fonctionnement repose sur :

  • la captation des rayons solaires,
  • la transmission de la chaleur de ces capteurs à un fluide caloporteur par l'intermédiaire d'un circuit primaire,
  • la transmission de cette chaleur à l'eau stockée dans un ballon solaire.

La circulation du fluide peut être naturelle ou forcée.

Un système de chauffage d'appoint est nécessaire pour pallier l'insuffisance d'ensoleillement et une régulation permet de réchauffer ou non l'eau en fonction de la différence de température entre le ballon et les capteurs.

Chauffe eau solaire : éléments nécessaires à son fonctionnement

Voici un tableau synthétique des principaux éléments/fonctions d'un chauffe-eau solaire individuel :

Chauffe eau solaire (ballon solaire)
Éléments Fonction
Capteurs solaires Absorbent les rayons solaires et retiennent la chaleur.
Circulateur et régulation
  • Le régulateur commande le circulateur (pompe) qui met en mouvement le fluide caloporteur (qui va réchauffer l'eau).
  • Selon la température, le régulateur coupe la circulation.
Ballon solaire C'est l'unité de stockage de l'eau chaude dans une cuve parfaitement isolée : l'eau chaude puisée est remplacée par de l'eau froide pour être chauffée par le fluide caloporteur.
Échangeur
  • Dispositif d'appoint qui pallie l'insuffisance d'ensoleillement.
  • Il est relié à une chaudière en aval du ballon.

CESI : tableau synthétique du mode de fonctionnement

Fonctionnement du chauffe eau solaire individuel
Captage des rayons solaires
  • Les rayons solaires sont captés par l'intermédiaire de capteurs solaires, généralement placés sur le toit.
  • La vitre des capteurs laisse passer le rayonnement et, par un effet de serre, retient les infrarouges émis par l'absorbeur (plaque métallique noire).
  • Système alternatif : les tubes solaires sous vide ont un meilleur rendement énergétiques, car sont mieux isolés.
Circulation du fluide caloporteur (qui chauffe l'eau) Le fluide caloporteur est composé d'eau et d'antigel circulant dans des tubes de cuivre :
  • c'est ce liquide qui récupère les calories du capteur,
  • peut circuler naturellement (sans pompe) ou en mode forcé (avec pompe).
Mode naturel :
  • Principe des chauffe-eau à thermosiphon, le liquide caloporteur circule en fonction de sa différence de densité avec l'eau : plus chaud, donc moins dense que l'eau du ballon, le fluide s'élève par thermocirculation.
  • Le ballon doit être placé plus haut que les capteurs.
Mode forcé :
  • Par l'intermédiaire d'une pompe de circulation, le liquide transmet l'énergie à un échangeur thermique qui se trouve dans le bas du ballon.
  • L'échangeur transmet la chaleur à l'eau.
Régulation
  • Le régulateur commande le circulateur (pompe) qui met en mouvement le fluide caloporteur.
  • Si la température de la sonde du ballon est plus chaude que les capteurs, le régulateur coupe la circulation.
  • Dans le cas contraire, le circulateur est remis en route et le liquide caloporteur réchauffe l'eau.
Appoint pour chauffer le ballon
  • L'ensoleillement n'est pas toujours régulier, il faut prévoir un appoint pour chauffer l'eau du ballon.
  • Cela peut être une résistance placée dans le ballon ou bien d'un échangeur raccordé à une chaudière (bois, fioul ou gaz) située en aval du ballon.
  • Une pompe à chaleur est possible pour l'appoint.
Stockage de l'eau
  • L'eau est stockée dans un ballon solaire parfaitement isolé où se trouve une cuve métallique.
  • L'eau chaude puisée est remplacée en même quantité par de l'eau froide et immédiatement chauffée par le fluide caloporteur par l'intermédiaire du circuit.

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Questions / RéponsesComprendreChoisir.com

Consultez les questions de nos internautes et les réponses de nos spécialistes.

  • Chaudiere Chaffeaux et Maury Nectra Top, permutation ballon eau chaude/chauffage en panne

    par ced42, le Sat Dec 17 00:00:00 CET 2011

    «  J'ai des soucis avec ma chaudiere depuis qu'un installateur m'a branché un ballon d'eau... La chaudiere ne bascule plus toute seule quand le ballon ... »

    Réponse de boca , le Wed Jan 11 00:00:00 CET 2012

    « BONJOUR:pour que ton installation marche automatiquement cad (eau chaude sanitaire puis chauffage) soit tu elimine le ballon de stokage soit tu met une chaudiere qui va avec le boiler cad mode a accumulation. »

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  • Panne de mon chauffe-eau sanitaire solaire

    par chantalmyung@wanadoo.fr, le Tue Jan 24 00:00:00 CET 2012

    « depuis l'installation en 2007 de ce chauffe-eau il y a toujours eu un problème de pression qui ne reste pas stable et redescend systématiquement à 0 e... »

    Réponse de chauffe-eau.fr , le Fri Jul 22 00:00:00 CEST 2011

    « si le défaut est depuis l'origine de l'installation la garantie de l'installateur ou du fabricant suivant le positionnement de la fuite doit être activée. Demander au fabricant une expertise de l'installation si le produit que vous avez acheté le per... »

    Lire les 4 réponses

  • Chauffe eau électrique d'appoint sur installation existante

    par plb, le Wed Aug 25 00:00:00 CEST 2010

    « J'ai un système de chauffage sur chaudière avec ballon d'eau chaude qui est trop éloigné de l'évier cuisine, et l'arrivée de l'eau chaude est tardive ... »

    Réponse de ELYOTHERM - Energies Lyon Thermique , le Tue Aug 31 00:00:00 CEST 2010

    « Bonjour, Vous pouvez aussi envisager simplement l'installation d'un ballon électrique de petite capacité 15 ou 30L sous votre évier, qui comme tout chauffe-eau électrique, possède un thermostat. Ou bien essayer aussi d'isoler la tuyauterie eau chau... »

    Lire la réponse

  • Chauffage : chauffe-eau solaire au Nicaragua

    par linepepe, le Mon Jul 20 00:00:00 CEST 2009

    « J'habite au Nicaragua et j'aimerai avoir de l'eau chaude pour me laver, laver la vaisselle et pour la machine à laver le linge. Je ne sais combien ça ... »

    Réponse de SOLAIRENVIE , le Mon May 31 00:00:00 CEST 2010

    « Bonjour, Je vous conseille les chauffe-eau solaires en thermosiphon qui sont très simples d'installation et parfaitement adaptés au climat du Nicaragua. Bien cordialement »

    Lire les 3 réponses

  • Dépannage de chauffe-eau Saunier Duval

    par tezes, le Mon Aug 30 00:00:00 CEST 2010

    « le bruleur s'allume mais ne se maintient pas pour lancer la mise en route le bruleur s'éteint lorsque je relâche la pression. Que faire, je suis en pl... »

    Réponse de chauffe-eau.fr , le Wed Jun 01 00:00:00 CEST 2011

    « TEL DU SAV  SAUNIER DUVAL    0820 20 0820  il vous donnera les coordonnées d'un installateur agréeé  dans votre secteur  »

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    intervention rapide et professionnelle, Mr Bourdeaux prend le temps d'expliquer des détails tech ...

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    Abbatiale du Bâtiment Compagnons...

    Bravo à ce réparateur qui travaille très bien qui fait les choses comme nous dirions dans les rè ...

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    chaudière neuve du mois d aout, sur garantie. ( 122 euros/an pour entretien ) Après allumage du ...

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