Plusieurs méthodes permettent d'exploiter l'énergie du soleil pour produire de la chaleur. Certaines donnent de meilleurs résultats dans les climats chauds, d'autres dans les climats froids. Pour chauffer l'eau, les systèmes photovoltaïques (PV) sont souvent plus coûteux à installer et moins efficaces que des alternatives plus simples. Le chauffe-eau solaire individuel (CESI), lui, reste abordable pour de nombreux propriétaires, séduit par la simplicité de sa conception et a fait ses preuves depuis de nombreuses années.
Des économies substantielles
La California Energy Commission estime qu'un foyer typique équipé d'un chauffe-eau solaire peut réduire ses dépenses de chauffage de l'eau de 60 à 70 %. Un argument de poids qui explique le succès croissant de cette technologie à travers le monde.
Les cinq grandes familles de systèmes
Au cours des trente dernières années, des dizaines de méthodes de chauffage solaire ont été expérimentées, mais toutes se classent dans l'une de ces cinq catégories : batch (réservoir intégré), thermosiphon, glycol sous pression, circuit ouvert direct et circuit fermé à drainage (drainback). Certains systèmes sont dits actifs, car ils comportent des pièces mobiles comme une pompe ou des sondes de régulation, tandis que d'autres sont entièrement passifs.
Taille du foyer et climat : des critères déterminants
Le nombre de personnes composant le foyer et le climat local constituent les principaux éléments à prendre en compte. Un couple vivant dans une région tempérée privilégiera plutôt un chauffe-eau batch, tandis qu'une famille nombreuse installée sous un climat froid tirera davantage de bénéfices d'un thermosiphon ou d'un système à drainage.
Un autre facteur mérite attention : les programmes d'aides publiques, qu'il s'agisse de crédits d'impôt ou de primes locales, dont certains ne s'appliquent qu'à certains types d'installations et dans certaines zones géographiques. Enfin, notez que certains systèmes doivent impérativement être installés par un professionnel, alors que d'autres peuvent être posés par un bricoleur compétent.
Les chauffe-eau batch
Simple et présent aux États-Unis depuis un siècle, le chauffe-eau batch se compose d'un réservoir d'eau enfermé dans une caisse isolée, recouverte de vitrage et orientée plein sud. L'eau froide est acheminée vers le bas du réservoir, tandis que l'eau chaude est soutirée en partie haute grâce à la pression du réseau.
Le thermosiphon
C'est le chauffe-eau solaire le plus répandu au monde. Il repose sur un principe physique élémentaire : la chaleur monte. Le ballon de stockage doit donc être placé directement au-dessus du capteur. Son principal avantage ? La chaleur solaire est conservée dans un ballon bien isolé, ce qui élimine toute déperdition pendant la nuit.
Le système à glycol sous pression
Ces installations sont conçues pour les climats froids. Un mélange d'eau et d'antigel circule depuis les capteurs vers une serpentine immergée dans le ballon solaire, puis retourne vers les capteurs. L'eau sanitaire s'échauffe par transfert thermique, sans jamais entrer en contact avec le fluide caloporteur. Ce type de système nécessite l'installation d'un vase d'expansion.
Le circuit ouvert direct
Réservé aux climats chauds, le circuit ouvert est le système actif le plus simple qui existe. Un ballon d'eau est relié à un capteur solaire, équipé d'une sonde qui contrôle la température maximale. L'eau entre par le bas du capteur puis monte naturellement vers le ballon en se réchauffant au fil de son parcours.
Le circuit fermé à drainage (drainback)
Dans ce système, le fluide caloporteur est de l'eau distillée. Lorsque la pompe s'arrête, celle-ci est stockée dans un réservoir d'environ 40 litres (10 gallons). Lorsque la pompe fonctionne, elle circule dans le capteur et l'échangeur de chaleur, où elle transmet sa chaleur à l'eau du ballon solaire. Contrainte technique à retenir : le capteur doit toujours être positionné plus haut que le ballon de stockage.
Quel système choisir ?
En définitive, le bon choix dépend de votre climat, de la taille de votre foyer et de votre budget. Quoi qu'il en soit, le chauffe-eau solaire représente un investissement rentable sur le long terme : il valorise une énergie gratuite et renouvelable, allège durablement vos factures et réduit votre empreinte carbone.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007118932.html