Utiliser l’énergie du soleil pour se chauffer soi même ou un objet est un comportement vieux comme le monde. Les animaux à sang-froid utilisent la nuit l’inertie des pierres, qui ont accumulé la chaleur de notre étoile le jour, pour se réchauffer. De même, l’homme a développé depuis plusieurs décennies des systèmes utilisant le rayonnement solaire pour son propre usage : four solaire pour la cuisine, panneaux photovoltaïques pour la production d’électricité, ou encore panneaux solaires thermiques pour la production d’eau chaude ou le chauffage.
Dans cet article, nous aborderons en détail l’utilisation que nous pouvons faire des panneaux thermiques.
Principe de fonctionnement.
Ce type de panneau solaire capte les rayons du soleil qu'il transforme en chaleur grâce à des capteurs. Ces derniers restituent la chaleur ainsi emmagasinée à un fluide caloporteur (généralement de l’eau mélangée à un liquide antigel sous nos latitudes) qui va circuler jusqu’au ballon d’eau chaude sanitaire pour y réchauffer l’eau qui y est présente. Ce fluide caloporteur est contenu dans des tubes qui servent à son transport.
Il existe ainsi des panneaux de différentes tailles et de deux types distincts : les panneaux plats ou les capteurs à tubes qui sont plus grands.
Vous le voyez, le principe de fonctionnement est extrêmement simple :
Les performances de ces installations sont telles que l’on peut installer ce système dans des pays ou régions à faibles ensoleillement. Certaines habitations de pays nordiques en sont équipées… Quoi qu’il en soit, Il est possible d’en installer dans toutes les régions de France sans problème.
Les différentes applications de ce système.
On peut installer des panneaux thermiques pour 2 applications principales : pour chauffer de l’eau sanitaire ou pour le chauffage.
Eau chaude sanitaire :
C’est un des équipements à énergie renouvelable le plus apprécié et installé grâce à sa simplicité et son efficacité. Grâce à l’effet de serre joué par le panneau, le fluide caloporteur s’échauffe et transit vers le ballon de stockage où se trouve l’eau qui servira au lavage, à la cuisine ou à la vaisselle. Cette dernière est réchauffée via un circuit de tuyau « chauds » provenant du capteur. Une fois le cheminement dans le ballon effectué, le fluide caloporteur est réacheminé vers le panneau pour recommencer un cycle.
Ainsi, il suffit d’ouvrir les robinets pour être fourni en eau chaude via le circuit d’acheminement normal… Il faut néanmoins veiller à quelques petits aspects pratiques, en l’occurrence prévoir une chaudière d’appoint pour pallier une absence ou intermittence d’ensoleillement, une pompe qui permet à l’eau de parcourir le circuit et enfin un boîtier de régulation pour gérer l’usage de la chaudière d’appoint (lorsque la température de l’eau diminue ou pour éviter une surchauffe les jours de très grand soleil).
Cet équipement d’appoint n’est pas utile sous des latitudes tropicales puisque le soleil y est présent toute l’année avec un rayonnement suffisant, contrairement aux nôtres…
Le chauffage.
Les capteurs solaires thermiques peuvent intervenir dans le chauffage d’une habitation, via un système de plancher chauffant ou de radiateurs à eau. Le principe de captage de la chaleur est le même que pour l’eau sanitaire : c’est l’eau chaude contenue dans le ballon qui chauffe la maison. Il faut néanmoins bénéficier d’une zone de stockage conséquente pour alimenter tous les chauffages d’une habitation. Il existe cependant des solutions de pilotage du stockage très performantes. On pourra ainsi avec des ballons de 500 à 2000 litres, assurer une part significative du chauffage d’une maison.
Le meilleur vecteur de diffusion de la chaleur pour un chauffage solaire est sans doute le plancher chauffant car il restitue la chaleur de manière homogène. En effet les tuyaux chauffant sont répartis sur toute la surface d’une habitation. Il existe même des systèmes dont la fonction de stockage de la chaleur est assurée par le plancher lui-même : c’est le plancher solaire direct. Le fluide caloporteur passe directement du capteur au plancher, sans passer par un ballon d’eau. Pour assurer un confort parfait, on peut couler une dalle de béton d’une dizaine de centimètre d’épaisseur par-dessus le plancher. Ainsi, la dalle stocke et diffuse la chaleur (comme un radiateur à inertie).
Seul bémol, cette option est plutôt envisageable lors de la construction des habitations. Une rénovation demanderait des travaux trop lourds et coûteux. Il convient également d’installer un système de chauffage en appoint (chaudière alimentant le réseau d’eau chaude, système de chauffage électrique, au gaz ou au fioul) pour pallier tout manque d’ensoleillement.
Les aides disponibles pour l’installation de ces systèmes.
La course actuelle aux réductions des gaz à effet de serre et autres polluants se traduit par des aides accordées par les services publics aux particuliers désireux d’installer des dispositifs utilisant les énergies renouvelables. Bien que le niveau des subventions publiques ait baissé en France, il existe toujours des secteurs qui en bénéficient à un taux attractif. Les panneaux solaires thermiques sont de ceux là. L’installation thermique est subventionnée à hauteur de 50% du montant total des travaux contrairement au système photovoltaïque, qui a vu passé ses aides de 50 à 25% au 29 septembre 2010. (Plus d’informations sur cette page : http://www.ecocitoyens.ademe.fr/financer-mon-projet/renovation/credit-dimpot-developpement-durable )
Il convient toutefois de respecter quelques règles lors de l’installation du système et du choix du matériel. L’installateur doit être en mesure de vous conseiller afin de bénéficier de crédits d’impôts et ainsi profiter pleinement du soleil pour chauffer votre eau chaude sanitaire. En plus d’être un geste pour la planète, c’est aussi un geste pour votre portefeuille !