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Capteur solaire thermique

Le chauffage solaire PSD

Le chauffe-eau solaire ECS

Les capteurs solaires hybrides PV-T

capteur solaire thermique pour alimenter un chauffe-eau solaire Histoire : Le solaire thermique s'est développé dans de nombreux pays européens au cours des dernières années, avec l'appui des États : en Grèce, mais aussi en Allemagne, Autriche, Danemark... obligatoire chez nos voisins Suisses... à l'inverse, le marché français du solaire thermique s'est effondré... en 1998, les ventes ne représentaient plus qu'environ 1 800 m² posés, soit une division par 30 par rapport à 1980. On ne dénombre aujourd'hui guère plus de 2 industriels français, Giordano (plus de la moitié du chiffre d'affaires) et Clipsol, qui a mis au point un produit original, le plancher solaire direct (PSD), ces dernières années nous avons remarqué un nouvel élan écologique grâce aux incitations qui à relancé l'arrivée de nouveaux fabricants, enfin...

Devant ce constat, l'ADEME met en place, depuis 1999, un programme de relance du solaire thermique en France métropolitaine : Le Plan Soleil. Grâce à ce programme, le marché s'est relancé.

La France comptait 726 500 m² de capteurs solaires thermiques en 2003, ce qui la positionne au quatrième rang européen derrière l'Allemagne (5,4 Mm²), la Grèce (2,9 Mm²) et l'Autriche (2,7 Mm²).

Fonctionnement des capteurs solaires thermiques

La chaleur est récupérée grâce à un fluide caloporteur (eau + antigel), qui s'échauffe en circulant dans un absorbeur placé sous un vitrage. Celui-ci laisse pénétrer la lumière solaire et minimise les pertes par rayonnement infrarouge de l'absorbeur en utilisant l'effet de serre.

Ce vitrage permet en outre de limiter les échanges de chaleur avec l'atmosphère. Le capteur solaire sera d'autant plus performant que le revêtement de l'absorbeur aura un coefficient d'absorption élevé et un coefficient d'émission faible.

Les performances du capteur sont encore améliorées en isolant la face arrière du module. Des fabricants proposent des capteurs pouvant remplir la fonction de toit couvrant, pour une meilleure intégration architecturale...

Le plus souvent nous préferons la pose encastrée dans la couverture, le choix de l'orientation et de la pente de toiture est primordiale pour un rendement optimal et l'amortissement de l'installation.

Nouveaux capteurs solaires hybrydes (PVT)

Ils sont photovoltaïques et thermiques à la fois, ils sont beaucoup plus performants que les capteurs photovoltaïques installés habituellement car ils sont refroidis, une amélioration des performances de 50% et ils chauffent de l'eau destinées au chauffage de l'eau sanitaire toute l'année et sont une source solaire pour le chauffage par plancher chauffant (PSD).

Produire de l'électricité photovoltaïque pour revendre la totalité de la production et obtenir en bonus des gains thermiques toute l'année, c'est une chance à saisir si vous disposez d'au moins 20m² de toiture exposée au Sud, il n'est pas fait assez d'information du grand public à ce sujet et c'est dommage... voir notre page spéciale capteurs solaires hybrides...

les système solaires combinés

Ce sont les systèmes portant simultanément sur le chauffage de l'eau chaude sanitaire et le chauffage des locaux pour l'habitat individuel. On distingue deux techniques, les planchers solaires directs (PSD) et les systèmes avec stockage.

Plancher solaire direct

(PSD) fonctionnement L'eau chauffée par les capteurs est acheminée, via un module de transfert blocsol, dans un plancher chauffant basse température. Cette technique utilise des composants classiques, circulateur, vase d'expansion, vannes, purges, régulation... si l'ensoleillement est insuffisant on fait appel au réseau d'appoint. D'autres composants peuvent être ajoutés pour accumuler l'énergie solaire... voir page spéciale sanicube de ROTEX...

En été et lorsque les besoins en chauffage sont satisfaits (par beau temps), la chaleur produite peut être utilisée pour l'eau chaude sanitaire (ECS) ou le chauffage d'une piscine.

Dimensionnement des capteurs

Pour calculer la surface de capteurs solaires on procéde à un compromis entre les besoins d'été et d'hiver. Une installation peut en effet fournir une part importante des besoins en hiver, mais s'avérer complètement surdimensionnée pour la production d'ECS durant l'été. Il est donc important de réduire l'écart des besoins entre les différentes saisons.

Ceci implique une bonne conception du bâtiment, notamment en matière d'isolation et la recherche de débouchés pour la chaleur produite par fort ensoleillement. En général, les installations sont prévues pour couvrir 30 à 70 % des besoins annuels en chauffage et ECS. La surface des capteurs est calculée pour que leur productivité soit de l'ordre de 350 à 400 kWh/an.m² ; elle est en moyenne de 15 m² pour une maison disposant d’un plancher basse température de 100 m².

En appoint des capteurs solaires

Prévu pour garantir la totalité des besoins, il peut prendre deux formes, La première, dite séparée, consiste à rajouter sur un plancher chauffant basse température existant, un système PSD dont la régulation sera indépendante de l’installation d’origine. Le couplage se fait au niveau hydraulique sur le circuit de retour du plancher chauffant. Dans la deuxième solution, dite intégrée, l'énergie d'appoint provient d'une chaudière classique (intégrée au module de transfert blocsol) dont la régulation pilote l’ensemble du système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire en privilégiant l’apport solaire.

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