Un chauffe-eau solaire vous fournit, ainsi qu'à votre foyer, de l'eau chaude gratuite. Il y parvient en exploitant l'énergie abondante et gratuite du soleil pour chauffer l'eau, au lieu de consommer des combustibles fossiles coûteux ou de l'électricité. Il existe plusieurs types de chauffe-eau solaires, chacun présentant ses avantages et ses limites. Avant d'acheter ou de construire votre propre installation, prenez le temps de découvrir les options qui s'offrent à vous.
Le chauffe-eau solaire le plus simple
La forme la plus élémentaire de chauffe-eau solaire est un simple récipient noir rempli d'eau. Ce contenant peut être n'importe quoi : un seau ou un baril peint en noir, voire une chambre à air de voiture recyclée. Le noir absorbe très bien la lumière et chauffe rapidement. Ce type de chauffe-eau est placé sur un toit ou une plateforme où il peut capter les rayons du soleil. Un tuyau muni d'une vanne descend du réservoir jusqu'au point d'utilisation. C'est le principe utilisé par les douches de camping portables. Bien qu'économique et facile à mettre en place, ce système reste peu performant : il ne fournit pas beaucoup d'eau chaude les jours nuageux ni la nuit.
Les composants d'un système à thermosiphon
Un système à thermosiphon est bien plus efficace qu'un simple chauffe-eau solaire. Ces installations comprennent des panneaux capteurs solaires en plus des réservoirs de stockage d'eau. Le capteur lui-même se compose d'un caisson plat surmonté d'une vitre en verre ou en plexiglas. À l'intérieur se trouvent des tubes noirs qui relient la conduite d'eau inférieure à la conduite supérieure. Le réservoir est installé sur le toit ou sur une plateforme surélevée, tandis que le panneau est positionné à une hauteur inférieure à celle du ballon. Une conduite d'eau relie le bas du réservoir au bas du capteur, et une autre relie le haut du réservoir au haut du capteur.
Le chauffage par thermosiphon
Le verre comme le plexiglas laissent facilement passer la lumière, que les tubes noirs absorbent. Cela provoque l'échauffement des tubes et de l'eau qu'ils contiennent. En revanche, le verre et le plexiglas bloquent la chaleur, qui reste piégée dans le capteur. Le capteur fonctionne donc essentiellement comme une petite serre.
La circulation par thermosiphon
Lorsque l'eau chauffe, elle se dilate. Le seul espace disponible dans les tubes est situé vers le haut, en direction du réservoir de stockage. La chaleur y pousse alors l'eau froide vers le bas du circuit, la renvoyant vers le capteur pour recommencer le cycle. La gravité et la chaleur maintiennent ainsi la circulation de l'eau jusqu'à ce que tout le volume soit chauffé. Comme le réservoir est séparé du capteur, il peut être isolé et conserver sa chaleur même pendant la nuit.
Les thermosiphons adaptés aux climats froids
Les systèmes à thermosiphon classiques fonctionnent mal dans les régions froides, où l'eau des conduites a tendance à geler. Pour remédier à ce problème, il existe une version légèrement plus complexe conçue pour les climats froids. Ces installations font circuler de l'antigel dans leurs tubes au lieu de l'eau. Cet antigel ne se déverse pas dans le réservoir de stockage : il traverse plutôt un échangeur de chaleur placé à l'intérieur du ballon, où il réchauffe l'eau sanitaire.
Les systèmes à accumulation (batch)
Les systèmes batch combinent le stockage de l'eau et le capteur solaire en une seule unité. Ces chauffe-eau se composent d'un caisson en verre ou en plexiglas abritant un réservoir de stockage d'eau, généralement peint en noir. Des conduites entrent et sortent du caisson pour amener l'eau vers la maison et la ramener. Ces systèmes ne conviennent pas bien aux climats froids, car les conduites extérieures gèlent.
Les systèmes à tubes sous vide
Les systèmes à tubes sous vide sont les plus complexes et les plus coûteux. Cependant, ils sont nettement plus efficaces, produisent davantage d'eau chaude et occupent moins d'espace. Dans ces installations, un ou plusieurs « heat pipes » (caloducs) sont disposés le long du réservoir de stockage d'eau. Ces tubes ont été vidés de tout leur air et contiennent quelques gouttes d'un fluide spécial. Lorsque le soleil chauffe les tubes, ce fluide se dilate et monte dans le tube jusqu'à proximité du réservoir d'eau, qu'il réchauffe. Une fois sa chaleur transférée au ballon, le fluide redescend au fond du tube pour recommencer le cycle.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119359.html