L'installation d'un chauffe-eau solaire est une méthode populaire pour les propriétaires de réduire leur facture d'électricité. Ces systèmes utilisent de l'énergie renouvelable pour réduire le besoin d'électricité sur le réseau tout en fournissant de grands volumes d'eau chaude.
Qu'est-ce qu'un chauffe-eau solaire?
Contrairement aux chauffe-eau traditionnels, les chauffe-eau solaires n'utilisent pas l'énergie du réseau pour chauffer l'eau. Au lieu de cela, ces appareils à haut rendement utilisent des capteurs solaires dédiés sur votre toit pour tirer de l'énergie du soleil. L'énergie solaire collectée est ensuite utilisée pour chauffer l'eau de votre maison.
Les chauffe-eau solaires ont été extrêmement populaires dans le passé car ils réduisent votre facture d'électricité et vous permettent de chauffer votre eau avec de l'énergie propre. Les capteurs solaires chauffent directement votre eau et ne fournissent aucune autre énergie solaire à votre maison.
Plus récemment, les gens ont opté pour des chauffe-eau électriques à pompe à chaleur, qui sont couplés à des systèmes de panneaux solaires domestiques. Les pompes à chaleur électriques utilisent l'énergie du réseau pour chauffer votre eau, cependant, lorsqu'elles sont associées à un système solaire domestique, elles peuvent toujours fonctionner à l'électricité solaire.
Si vous ne parvenez pas à installer un système solaire domestique complet ou si vous avez une maison hors réseau, un chauffe-eau solaire autonome peut être une excellente option.
Comment fonctionnent les chauffe-eau solaires?
Les systèmes de chauffage solaire de l'eau peuvent produire suffisamment d'eau chaude pour répondre à la plupart de vos besoins quotidiens en eau chaude sanitaire.
Il existe deux principaux types de chauffe-eau solaires disponibles pour un usage résidentiel et commercial:
- Chauffe-eau solaires actifs
- Chauffe-eau solaires passifs
Chacun de ces travaux fonctionne différemment et se compose de différents équipements.
Chauffe-eau solaires actifs
Les chauffe-eau solaires actifs utilisent une pompe pour faire circuler l'eau chaude des capteurs solaires, ou absorbeurs, vers votre maison. Ceux-ci sont généralement installés dans des zones aux climats plus froids, car l'eau est stockée dans un réservoir qui peut être conservé à l'intérieur pour éviter le gel.
Il existe deux types de chauffe-eau solaires actifs:
- Systèmes directs actifs, où l'eau est chauffée directement dans des collecteurs, puis envoyée à votre robinet et à vos pommes de douche. Les capteurs solaires sont généralement des tubes en métal ou en verre.
- Systèmes indirects actifs, dans lesquels un fluide caloporteur, comme le propylène glycol, est chauffé dans les capteurs solaires, puis transfère la chaleur vers l'alimentation en eau avec un échangeur de chaleur dans un système en boucle fermée. Une certaine perte de chaleur se produit pendant que le fluide de transfert fait circuler le système.
Chauffe-eau solaires passifs
Les chauffe-eau solaires passifs n'utilisent pas de pompes de circulation pour déplacer l'eau chaude. Au lieu de cela, ils comptent sur la convection comme système de circulation, où l'eau plus chaude monte à la surface et l'eau froide coule, afin de faire circuler l'eau.
Les systèmes d'eau solaires passifs sont généralement moins chers que les systèmes actifs, car ils ne nécessitent pas d'équipement spécial pour pomper l'eau.
Il existe deux principaux types de chauffe-eau solaires passifs:
- Les chauffe-eau solaires à collecteur intégré sont de grands réservoirs de stockage d'eau noire qui sont intégrés dans une boîte isolée avec un dessus qui laisse passer la lumière du soleil. La lumière du soleil chauffe l'eau directement dans les réservoirs noirs, qui s'écoule ensuite dans votre système de plomberie lorsque vous avez besoin d'eau chaude.
- Les systèmes de thermosiphon passifs utilisent des collecteurs à plaques plates métalliques pour chauffer de petits lots d'eau sur votre toit. Lorsque vous ouvrez vos vannes d'eau chaude, l'eau chaude dans le haut du collecteur de lots coule de votre toit vers vos robinets. Ceux-ci sont généralement conçus pour contenir 40 gallons d'eau.
De nombreux systèmes passifs incluent un chauffage sans réservoir comme source d'énergie de secours, qui peut être à gaz ou électrique.
Réservoirs de stockage et capteurs solaires
La plupart des chauffe-eau solaires nécessitent un réservoir de stockage bien isolé. Les réservoirs de stockage solaire ont une sortie et une entrée supplémentaires connectées au et depuis le collecteur. 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 d'appoint est combiné avec le stockage solaire dans un réservoir.
Trois types de capteurs solaires sont utilisés pour les applications résidentielles:
Collecteur plat
Les collecteurs à plaques plates vitrées sont des boîtes isolées et imperméables qui contiennent une plaque absorbante sombre sous un ou plusieurs couvercles en verre ou en plastique (polymère). Les collecteurs à plaques plates non vitrées - 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
Aussi connus sous le nom d'ICS ou de systèmes par lots, ils comportent un ou plusieurs réservoirs ou tubes noirs dans une boîte vitrée isolée. L'eau froide passe d'abord par le capteur solaire, qui préchauffe l'eau. L'eau continue ensuite vers le chauffe-eau d'appoint conventionnel, fournissant une source fiable d'eau chaude. Ils ne doivent être installés que dans des climats 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 en verre transparent. Chaque tube contient un tube extérieur en verre et un tube absorbeur métallique attaché à une ailette. Le revêtement de l'ailette absorbe l'énergie solaire mais inhibe la perte de chaleur par rayonnement. Ces collecteurs sont utilisés plus fréquemment pour les 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 du système solaire. Un système de secours peut également faire partie du capteur solaire, tel que des réservoirs sur le toit avec des systèmes de thermosiphon. Puisqu'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 de type à la demande pour la sauvegarde.
Guide d'achat
Lorsque vous choisissez un système de chauffage solaire de l'eau pour votre maison, vous devez en tenir compte.
Capacité du système
Le système que vous choisissez doit répondre à vos besoins. Par exemple, si vous avez régulièrement besoin de 500 gallons d'eau par jour, assurez-vous que le système que vous choisissez peut répondre à ces exigences et plus encore.
Facilité d'utilisation
Lorsque vous choisissez un système, donnez-lui une seule fois pour vous assurer qu'il est facile à installer, à utiliser et à entretenir. Cela vous aidera à éviter les problèmes après avoir effectué l'achat.
Durabilité
Étant donné que les radiateurs solaires sont installés à l'extérieur, ils doivent être durables et fabriqués avec des matériaux de qualité. Ainsi, choisissez un produit qui vous offre le meilleur rapport qualité-prix tout en étant équipé pour résister aux aléas de la nature.