Approvisionner en eau chaude sa maison est l’usage le plus répandu de l’énergie solaire. Dans le neuf ou l’ancien il est le premier investissement écocitoyen: favorisé par sa facilité d’installation d’une part et son coût relativement faible d’autre part, le ballon d’eau chaude solaire succède de plus en plus à une installation vétuste.
Les éléments d’un chauffe-eau solaire
L’ordre de présentation des composants aide à schématiser mentalement le fonctionnement du chauffe-eau solaire; tenez-en compte durant la lecture de la liste:
- un panneau solaire
- un premier circuit d’eau mélé à de l’antigel
- une pompe à circulation d’eau sur ce premier circuit
- un ballon d’eau chaude (ou de stockage)
- un deuxième circuit destiné à l’eau sanitaire
- un chauffage d’appoint pour compenser le défaut d’ensoleillement
- et un régulateur couple panneau solaire et chauffage d’appoint.
Le nombre de composants est plus réduit sur un modèle de chauffe-eau solaire simplifié, pour une maison secondaire ou hors métropole.
Le fonctionnement de l’installation.
Le panneau solaire est un coffre plat hermétique dans lequel serpente le premier circuit d’eau.
Une face vitrée du panneau le transforme en une “serre” efficace. Chauffant la portion serpentine du circuit transitant à l’intérieur de celui-ci, le panneau solaire élève la température de l’eau du tube d’aluminium ou de cuivre entre 60°C et 100°C.
L’eau chaude est ensuite “pompée” du panneau solaire au ballon d’eau chaude dans lequel elle circulera (toujours en circuit fermé) et en ressortira déchargée de ses calories avant d’être conduite à nouveau au panneau solaire (*).*L’on peut se soustraire de l’achat (et de sa consommation) de la pompe de circulation du circuit primaire en positionnant le panneau solaire à un niveau inférieur au ballon d’eau chaude; celui-ci aurait une place toute trouvée dans les combles ou une salle de bain à l’étage. Grâce à la différence de température, l’eau chaude sortant des capteurs s’élève naturellement jusqu’au ballon d’eau; ce phénomène de thermosiphon pour être opérationnel doit être impérativement l’oeuvre d’un professionnel expérimenté.
Le ballon de stockage alimenté en eau par un deuxième circuit plus traditionnel produit par l’échange de chaleur une eau propre à être distribuée dans toute la maison.
Évidemment un chauffe-eau solaire est assujetti aux aléas du soleil , il est donc associé dans nos latitudes à un chauffage d’appoint qui palliera à ce manque dès que le régulateur contrôlant la température de l’eau du panneau solaire basculera sur le mode le plus adapté du moment.
Généralement électrique le chauffage peut cependant user d’une installation déjà présente.
L’installation du panneau solaire
Un panneau solaire thermique est astreint à des règles d’urbanisme, il doit figurer sur le permis de construire soit faire l’objet d’une déclaration de travaux à la commune sur laquelle vous résidez.
Il est communément admis qu’une inclinaison de 45° orientée plein sud optimise l’ensoleillement mais ce n’est pas la “règle” (ce point sera développé par la suite: suivant la latitude, l’orientation, le support, l’inclinaison sera dans une fourchette de 30° à 60° ).
Autre éventualité, en l’absence d’ombre portée, sont les panneaux au sol; manifestement le risque de bris de glace est sensiblement accentué; mais avec un support a inclinaisons variables, la production d’eau chaude “emboîtera” les saisons (nous ne nous sommes pas encore assurés des dimensions et de la modularité d’un tel produit chez un fournisseur). L’autoconstruction soulève les questions de consolidation au sol et de maintien de l’aide fiscale.
L’on fait peu de cas de l’entretien des panneaux solaires thermiques dans les manuels de référence (en dehors du photovoltaïque où un entretien régulier de la surface vitrée peut être recommandé); dans la pratique l’échelle d’un particulier risque d’être mise à contribution; il n’est par conséquent pas inutile d’en faciliter son “accès”, afin de prévoir l’entretien du panneau solaire si les circonstances vous y obligent.