SOLAIRE THERMIQUE - .Le solaire thermique permet de r©cup©rer la chaleur du rayonnement solaire

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    SOLAIRE THERMIQUE

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  • Production dEau Chaude Sanitaire (ECS)Chauffage des btiments en partieChauffage des piscines

    Quel fonctionnement ?

    Le solaire thermique permet de rcuprer la chaleur du rayonnement solaire par

    la mise en uvre de capteurs solaires qui transforment lnergie solaire en chaleur transmise un fluide caloporteur

    (parfois de lair, le plus souvent de leau glycole). Ce fluide restitue sa chaleur dans un ballon de stockage deau chaude par lintermdiaire

    dun changeur.Leau chaude ainsi produite, stocke dans le ballon tampon,

    peut tre utilise de jour comme de nuit.

    Quelles limites ?

    Quels usages ?

    Variation en fonction des saisons donc ncessit de stocker cette nergie (ballon tampon).

    nergie diffuse : puissance disponible /m relativement limite.

    Dans notre rgion, ncessit dun appoint, par rsistance lectrique ou chaudire.

    Lappoint ne fonctionne que si la temprature de ballon solaire diminue en dessous dun seuil.

    Deux technologies :Capteur air ou capteur fluide caloporteur

    Capteurs plans vitrs

    Utilisation : ECS et chauffage

    Le fluide caloporteur, trs souvent de leau glycole, circule dans des tuyaux de cuivre contigus plaqus en sous face dabsorbeurs mtalliques noirs qui captent lnergie des rayons du soleil ; le tout plac derrire une plaque de verre haute transparence qui assure leffet de serre, dans un caisson isol de laine minrale et/ou de mousse composite polyurthane.

    Fonctionnement : ce systme peut atteindre une efficacit de 90 %. Tenue aux tempratures leves > 180C.

    Capteurs moquette

    Utilisation : chauffage de leau des piscines en t

    Capteurs non-vitrs constitus dun rseau de tubes plastiques noirs accols les uns aux autres.Ils peuvent tre directement insrs dans le circuit de filtration, et donc directement parcourus par leau retournant au bassin.

    Fonctionnement : ils permettent dapporter leau quelques degrs supplmentaires. En effet, leur rendement est trs bon pour produire des tempratures proches de la temprature de lair ambiant. Ils ne permettent pas la production deau chaude sanitaire, sauf dans les pays chauds.

    Capteurs tubes sous vide

    Utilisation : ECS, chauffage, climatisation solaire, process

    Le fluide caloporteur circule lintrieur dun double tube sous vide. Mme principe que le capteur plan vitr, lisolation tant simplement assure par le vide, qui permet de rduire significativement les dperditions en chaleur.

    Fonctionnement : ils permettent datteindre des tempratures plus leves. Ne favorisant pas une parfaite intgration en toiture, ils sont souvent dconseills en projet individuel. La temprature de stagnation des capteurs peut atteindre 250C.

    SOL TH - 1 - mai 2011

    le solaire thermique

    Je dcouvreJ e d c o u v r ele solaire thermiqu

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    Utilisation : chauffage par air (peu employ) et schage de produits agricoles

    Caisson isol recouvert dune vitre teinte. Lair froid entrant dans la partie basse du capteur est rchauff dans son parcours dans le capteur pour tre rintroduit directement dans la pice chauffer.

    Fonctionnement : il permet, par lapport dair rchauff, daugmenter la temprature de lair ambiant interne de 5 10 degrs.

    Vent extrieur

    Absorbeur

    Entreair ambiant

    Isolation en sous face

    nergiercupre

    GIORDANO Industries

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  • Systme de chauffage existant

    Chaudire gazChaudire fioul

    ou boisChauffage lectrique

    Autres chauffages

    Eau

    chau

    de s

    anita

    ire

    Ballon lectrique

    < 10 ans CESI sans appoint

    > 10 ans CESI avec appoint lectrique (et suppression du ballon ancien)

    Ballon de la chaudire

    < 10 ans CESI sans appoint

    > 10 ansCESI avec appoint

    hydraulique ou mixte

    Production gaz instantane CESI sans appoint

    Ballon ou chaudire changerCESI avec appoint

    hydraulique ou mixteCESI avec appoint lectrique

    Le Chauffe-Eau Solaire Individuel ou CESI

    Remarque

    Choix des metteurs de chaleur

    Attention

    Le CESI comprend :

    Des capteurs solaires (1) placs gnralement en toiture, en remplacement des tuiles (capteurs intgrs) ou en imposition (capteurs poss).

    Un ballon de stockage (5) install lintrieur du btiment, quip dun changeur solaire intgr.

    Un pack hydraulique (pompe (7) ) et de rgulation (8), assurant la circulation du fluide caloporteur (4) entre le ballon de stockage et les capteurs o il est nouveau chauff.

    Un dispositif de chauffage dappoint (12), qui peut tre une chaudire gaz, fioul, bois ou une rsistance lectrique.

    Cest lapplication de lnergie solaire la plus rpandue.

    Les capteurs peuvent tre installs en faade, en terrasse ou au sol sur un support ct du btiment.

    CESI : chauffe-eau-solaire-individuelSans appoint : le ballon existant sert dappoint.Appoint lectrique : il est assur par une rsistance lectrique intgre au ballon solaire.Appoint hydraulique : il est assur par un changeur intgr au ballon solaire et raccord la chaudire.Appoint mixte : double systme dappoint (hydraulique et lectrique)

    Et en rhabilitation ?Suivant lquipement de production dECS existant, il est possible de lassocier un chauffe-eau solaire.

    Le Combi-solaire ou SSCUtilisation de lnergie solaire pour chauffer leau chaude sanitaire et le chauffage de lhabitat, autrement dit Systme Solaire Combin (SSC)

    Surface capteurs 10 15 % de la

    surface habitable

    (1) Le fluide caloporteur, qui circule dans les tubes des capteurs, est chauff par le soleil.

    (2) Le fluide caloporteur chauffe leau de stockage du ballon tampon.

    (3) Toute la maison est ainsi alimente en eau chaude.

    (4) Leau chaude stocke assure en partie le chauffage de lhabitat. Elle alimente les metteurs de chaleur : radiateurs basse temprature, plancher chauffant.

    (5) Dans notre rgion, un appoint de chauffage est ncessaire, la fois pour lECS et le chauffage. La chaudire gaz, fioul, bois, ou lappoint lectrique prend le relais en cas de temprature deau stocke trop faible par manque de soleil.

    Sans oublier le rgulateur solaire qui permet de donner priorit lnergie solaire lorsquelle est disponible et de dclencher la mise en route et larrt de lappoint pour maintenir la temprature de confort.

    En rnovation, il faut vrifier le fonctionnement possible des metteurs existants en basse temprature ou sinon prvoir leur remplacement sous peine dobtenir des rsultats dcevants en chauffage.

    Le systme solaire combin fonctionne de faon optimale basse temprature pour une temprature deau de 30 45C.Il faut donc privilgier des metteurs de chaleur basse temprature : plancher chauffant, radiateur basse temprature, ventilo-convecteur basse temprature. Il est noter quun plancher chauffant peut tre directement raccord aux capteurs thermiques : la dalle de bton assure alors le stockage de lnergie et permet une diffusion de la chaleur au cours de la nuit (plancher solaire direct).

    SOL TH - 2 - mai 2011

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  • Le saviez-vous ?

    Le solaire thermique rpond en moyenne 60 % des besoins annuels en eau

    chaude sanitaire (ECS) : 4 m de capteurs pour une famille de 4 personnes.

    Le systme solaire combin peut couvrir 20 40 % des besoins de chauffage annuels et jusqu 60 % des besoins annuels dECS.

    Les chauffe-eau solaires collectifs sont particulirement adapts aux tablissements de sant pour lesquels les besoins en eau chaude sont importants et permanents, mais conviennent galement trs bien des applications saisonnires comme le chauffage de

    leau des piscines ou des campings. Il est ncessaire davoir une bonne connaissance de ces consommations deau chaude pour recourir au solaire.

    En revanche, lintrt de la mise en uvre dune telle solution technique se pose pour les btiments scolaires, pour lesquels les besoins dECS

    restent souvent faibles et surtout inexistants en priode estivale quand la production solaire est maximale,

    du fait des congs.

    Conseils pratiques

    Orientation et inclinaison des capteurs ?Orientation : plein sud pour un ensoleillement optimal. De sud-est au sud-ouest

    envisageable.

    Inclinaison : de 30 60 sur lhorizontale suivant la saisonnalit des besoins :

    Si la consommation est quasi-constante sur lanne, prfrer une inclinaison de 45, afin qu lquinoxe, lincidence du rayonnement solaire soit maximale midi.

    Si la consommation est plutt hivernale, opter pour une inclinaison de 60, afin davoir une incidence plus proche de la normale en hiver. Bonne rception du rayonnement lhiver et limitation des surchauffes lt.

    Si la consommation est nettement estivale, se rapprocher dune inclinaison de 30, afin davoir une incidence plus proche de la normale en t.

    noter :

    Masque : aucune ombre darbres ou de btiments environnants lorsque le soleil est au plus bas, notamment en hiver.

    Chauffage solaire : favoriser une inclinaison des panneaux proche de la verticale. Ce positionnement permet, en effet, d'obtenir de bonnes performances en hiver et mdiocres en t, et ainsi d'viter les surchauffes.

    Recourir un installateur labellis QualiSol qui assure une qualit dinstallation des systmes solaires thermiques individuels (CESI). QualiSol inclut galement le Club QualiSol Combi pour les Systmes Solaires Combins. Liste consultable sur le site www.qualit-enr.org.

    Choisir des produits de haute qualit avec une garantie de productivit grce :

    aux procdures de qualification et de certification des quipements (avis technique, ma