L’énergie solaire peut être utilisée à différentes fins telles que la production de chaleur (chauffage solaire maison), produire de l’électricité (thermodynamique), produire de l’eau chaude sanitaire (chauffe-eau solaire), cuire des aliments (fours solaires) etc. Dans cet article, nous mettrons l’action sur son utilisation pour le chauffage solaire maison.
Ressource naturelle inépuisable, performante et gratuite, l’énergie solaire s’affirme de plus en plus comme un substitut aux énergies fossiles. À part préserver l’environnement, l’énergie solaire permet aussi de faire baisser drastiquement votre facture d’électricité à la fin de l’année !
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Qu’est ce que le chauffage solaire ?
Le chauffage solaire pour maison est l’ensemble des solutions visant à produire de l’eau chaude sanitaire et contribuer au chauffage de la maison grâce à l’utilisation active de l’énergie du soleil, une ressource gratuite et décarbonée.
Lorsqu’on parle d’un chauffage solaire maison, il faut différencier deux systèmes : le thermique et le photovoltaïque. Si l’énergie utilisée est le soleil, le thermique va produire de la chaleur tandis que le photovoltaïque est utilisé pour générer de l’électricité.
Un système de chauffage solaire maison est composé de :
- Des panneaux solaires thermiques
- Un ballon contenant de l’eau
- Une tuyauterie qui passe à travers toutes les pièces de la maison pour assurer la distribution d’eau chaude
- Des émetteurs de chaleur
Le chauffage solaire pour maison ne suffit pas à satisfaire seul toutes les nécessités de votre foyer concernant le chauffage et l’eau chaude. En hiver particulièrement, un chauffage solaire d’appoint maison indépendant est nécessaire afin de compenser le manque de soleil.
Fonctionnement du chauffage solaire
L’installation de chauffage solaire est bien adaptée à un usage individuel. Elle permet de fournir une part importante des besoins de chaleur pendant de nombreuses années en raison de sa fiabilité. Grâce à cette installation spécifique, il vous serait possible de capter l’énergie solaire pour produire de la chaleur dans votre logement, mais comment fonctionne le chauffage solaire pour maison ?
- Première étape:
Dans vos panneaux thermiques installés et qui sont bien exposés au soleil, des capteurs vont emmagasiner la chaleur du soleil, ensuite ils vont la transmettre au fluide caloporteur qui les parcourt. Ce fluide varie d’une installation à une autre, et peut prendre certaines de ces formes : Huile, sels fondus, eau sous pression.
- Deuxième étape :
Une fois le fluide caloporteur chauffé, il est propulsé vers les émetteurs de chaleur à travers des tuyaux. Si vous disposez d’un plancher chauffant, vous avez la possibilité de rediriger les calories transportées par le fluide directement vers votre installation. Mais si votre domicile ne possède pas de plancher chauffant, il est possible que le fluide soit conduit vers votre ballon d’eau chaude.
- Troisième étape:
Dans le cas où vous ne disposez pas d’un plancher chauffant, l’eau du ballon sera chauffée via un échangeur. Enfin, le fluide repartira vers les panneaux solaires et l’eau chaude sera redistribuée à travers votre réseau pour chauffer le radiateur, alimenter la douche ou encore le lavabo.
Principe de fonctionnement d’un chauffage solaire
Le chauffage solaire maison fonctionne sur le même principe que les chauffe-eau solaires : utiliser l’énergie du soleil et la convertir en chaleur qui est ensuite transférée dans le système de chauffage de votre maison sous forme d’eau chaude et de chauffage des locaux.
Les panneaux solaires sont la principale source de chaleur, ils sont utilisés conjointement avec une chaudière ou un collecteur. Le capteur solaire utilise les rayons du soleil pour chauffer le fluide caloporteur ( c’est un mélange d’eau et un antigel) qui empêche l’eau de geler.
L’eau chauffée des collecteurs est ensuite pompée vers un échangeur de chaleur qui se trouve à l’intérieur du ballon d’eau de votre maison.
La chaleur de l’échangeur va alors chauffer l’eau à l’intérieur du ballon. Une fois que le liquide a libéré sa chaleur, l’eau reflue vers les collecteurs pour être réchauffée. Un contrôleur s’assurera que le fluide circule vers le collecteur lorsqu’il y a suffisamment de chaleur disponible.
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Applications et utilisations du chauffage solaire maison
Le chauffage solaire contribue à la production de la chaleur grâce à des panneaux solaires thermiques, généralement installés sur le toit de la maison. Ces panneaux captent la chaleur générée par le rayonnement du soleil, une énergie gratuite et renouvelable.
L’énergie solaire peut être utilisée dans différents systèmes de chauffage pour différentes applications notamment le chauffage solaire pour maison ou le chauffage solaire pour piscine.
Chauffage solaire pour maison
Le chauffage solaire maison est une installation qui utilise le rayonnement solaire pour répondre aux besoins en chauffage solaire et en eau chaude sanitaire des occupants de la maison.
La chaleur est produite grâce à des capteurs solaires thermiques installés sur le toit. A part le réchauffement de l’eau sanitaire, le caloporteur permet aussi la transmission de la chaleur au réseau d’eau du chauffage solaire également stockée dans un ballon et toujours par le biais d’un échangeur thermique.
L’eau du chauffage solaire va circuler ensuite dans les radiateurs pour réchauffer l’air.
Cependant, afin de répondre parfaitement aux besoins quotidiens, l’installation du chauffage solaire nécessite tout d’abord que la surface du toit soit suffisante. Une superficie d’environ 20m2 peut chauffer une famille de 5 à 6 personnes. Mais si la surface est trop petite, la maison sera mal chauffée. Par contre, une surface trop grande risque de surchauffer l’habitation, surtout en été.
Chauffage solaire pour piscine
La température idéale pour nager dans une piscine se situe entre 25 degrés et 28 degrés. Pour y arriver, il faut se tourner vers des solutions de chauffage pour piscine.
Le chauffage solaire pour piscine est une solution intéressante vu l’importance du volume d’eau à chauffer et aussi pour effectuer des économies sur votre facture d’électricité. De plus, la période d’utilisation des piscines correspond généralement à la période pendant laquelle vous avez le moins besoin de chauffer votre maison : l’été.
Le fonctionnement d’un chauffage solaire pour piscine est assez simple : Le circuit hydraulique de la piscine fait passer l’eau du bassin dans des tuyaux chauffés par le soleil. Dans sa course dans les tuyaux, il y a un transfert de chaleur. L’eau est réchauffée puis elle repart dans la piscine.
Les tuyaux utilisés peuvent se présenter sous 3 formes : des tapis, dômes ou panneaux.
- Tapis solaire : Il est sous forme d’un tapis souple, il est appelé aussi une moquette solaire. Ce tapis peut se monter en série et le poser à même le sol.
- Dôme solaire : Ce type peut très bien convenir aux jardins exigus. Son intérêt par rapport au tapis solaire est de pouvoir chauffer plus d’eau, d’une manière plus rapide, sans pour autant avoir besoin d’étaler le tuyau sur une grande superficie.
- Panneau solaire : Ce type quant à lui, on peut l’incliner et l’orienter par rapport à la course du soleil. Il est plus facile à vider de son eau pendant les saisons hivernales.
Le chauffage solaire pour piscine reste une solution très intéressante surtout dans les régions chaudes et pour les petites piscines.
Installation d’un chauffage solaire
Vous pouvez désormais faire une installation d’un chauffage solaire partout en France. Bien évidemment, avant ce processus, il faut tenir en compte le dimensionnement des panneaux solaires, leur inclinaison et orientation et aussi l’installation d’un ballon de stockage d’eau chaude.
Pour assurer l’installation du chauffage de panneaux solaires, le ballon de stockage ou l’entretien du chauffage solaire maison, il est recommandé de faire appel à un professionnel qualifié pour que votre chauffage fonctionne de manière optimale durant de nombreuses années.
Dimensionnement
Lorsque l’on réfléchit à l‘installation d’un chauffage solaire, il vient rapidement la question du dimensionnement de l’installation à prévoir. Ce dimensionnement est très important car le chauffage solaire maison est une solution d’appoint qui vient pour complément votre chauffage actuel.
De ce fait, vous devez faire attention à ne pas surdimensionner votre installation de chauffage solaire. Sinon vous allez perdre de l’argent pour obtenir le même résultat qu’avec une installation bien dimensionnée.
En gros, pour le dimensionnement d’un chauffage solaire pour maison, ça dépend en premier temps des économies que vous envisagez de faire, et de votre mode de chauffage (plancher ou radiateur).
Il faut compter environ 1m² de capteurs solaires pour 10m² de surface habitable en rénovation et 0,7m² de capteurs solaires pour 10m² de surface habitable en construction. Par exemple, pour une maison de 100m², il faudra entre 8 et 9 m² de panneaux solaires pour chauffer la maison et l’eau chaude sanitaire.
Aussi, pour l’installation d’un chauffage solaire pour une villa de quatre personnes, il faut doubler voir tripler la surface de capteurs solaires, ce qui fait, il faudra compter alors 10 à 15 m² de capteurs solaires pour autant que la villa soit très bien isolée et chauffée.
Inclinaison et orientation des capteurs solaires
En hiver, les besoins de chauffage sont de plus en plus importants, les panneaux doivent être idéalement orientés pour maximiser leur efficacité.
Comme pour l’installation de panneaux photovoltaïques, la meilleure orientation pour votre chauffage solaire pour maison est le sud, le sud-est ou le sud-ouest. De ce fait, il est conseillé d’avoir une inclinaison des capteurs thermiques à 45° au lieu des 30° habituels.
Une orientation des capteurs solaires vers le sud et une absence d’obstacle entre le soleil et le toit augmente parfaitement le rendement de votre chauffage solaire maison. Un professionnel vous guidera au fil de ces étapes techniques.
Installation ballon d’eau chaude
Afin de limiter les pertes de chaleur, mais aussi le coût de l’installation. Il convient de minimiser autant que possible la distance entre les capteurs thermiques et le ballon de stockage de l’eau chaude.
Si vous arrivez à le faire, placez ce ballon dans un local chauffé et bien isolé afin que l’eau se refroidisse le moins possible.
Types des chauffages solaires
Il est essentiel de prendre en compte les éléments nécessaires pour bien choisir le chauffage solaire maison. C’est un investissement sur le long terme qui va impacter vos futures dépenses.
Chauffe-eau solaire
Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) est tout simplement un système permettant de produire de l’eau chaude sanitaire avec des capteurs solaires. Les capteurs, généralement placés en toiture, emmagasinent la chaleur du soleil et la transmettent, via une canalisation où circule un fluide caloporteur à l’eau qui est dans le ballon.
L’intérêt du chauffe-eau solaire individuel (CESI) est à la fois écologique et économique. Il s’agit d’une solution renouvelable qui se substitue aux modes de production traditionnels, émetteurs de gaz à effet de serre et énergivores.
Correctement dimensionné, un CESI peut fournir 40 % à 80 % des besoins en eau chaude d’un foyer de 4 personnes.
Système solaire combiné
Appelé également Combi solaire, c’est une installation utilisant le rayonnement solaire pour couvrir une partie des besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire.
Comme son nom l’indique, le système solaire combiné associe le chauffage de l’eau sanitaire et le chauffage solaire pour maison. Son fonctionnement est assez simple, des panneaux solaires posés sur le toit du logement capables d’emmagasiner la chaleur qu’ils reçoivent de la part du soleil.
Ils la transmettent ensuite à un fluide caloporteur jusqu’à un réservoir de stockage. L’eau chaude est alors redistribuée à travers une tuyauterie dans le réseau d’eau chaude sanitaire (douche, lavabo) et dans les appareils qui émettent de la chaleur (plancher chauffant, radiateur).
En fonction de votre situation géographique, de vos consommations habituelles et de la nature de votre logement, l’investissement dans un système solaire combiné est en moyenne amorti en 10 à 15 ans.
Le plancher solaire
Le plancher chauffant solaire est l’un des moyens les plus efficaces qui sert à chauffer une habitation à l’aide d’une énergie renouvelable, celle du soleil. Sous forme de plancher solaire direct ou hybride, il propose une chaleur douce, homogène et suffit à couvrir une partie des besoins en chauffage d’un logement.
La différence fondamentale avec le plancher solaire et les autres types de chauffage solaire qu’on vient de voir réside dans le fait qu’avec un plancher solaire il n’y a pas de stockage de chaleur dans un ballon. C’est la dalle en béton qui va stocker la chaleur captée par les capteurs solaires.
Son principe de fonctionnement est simple : le fluide qui est réchauffé dans les capteurs solaires, circule directement dans un plancher chauffant, sans avoir besoin de passer par un échangeur ou par un réservoir de stockage. Ici, le plancher solaire joue le rôle de stockage de chaleur car il est sous forme d’une dalle en béton.
Entretien d’un chauffage solaire
À l’instar de tous les autres systèmes énergétiques qui se basent sur l’utilisation de l’énergie, le chauffage solaire pour maison peut se révéler très rentable à moyen terme. Ceci est très facile à imaginer vu que les seuls coûts qu’on y a à supporter sont les coûts d’installation et des frais d’entretiens minimes pour une durée de vie moyenne de 20 ans.
L’entretien du chauffage solaire maison va non seulement prolonger sa durée de vie mais va également améliorer son fonctionnement. En général, son entretien est assez simple, la pluie toute seule suffirait à évacuer la poussière et les saletés qui se déposent sur vos capteurs thermiques.
Cependant, vous pouvez procéder à une maintenance une fois tous les 3 ans afin de vous assurer que l’installation du chauffage solaire est en parfait état de fonctionnement. Dans la plupart des cas, l’installateur va vérifier la pression du liquide caloporteur, l’état de fonctionnement de la pompe, la fixation des capteurs ainsi que l’isolation thermique des tuyaux.
Cette visite régulière permet d’allonger la durée de vie des différents éléments. Mais bien évidemment il est vivement conseillé de passer par un professionnel qualifié RGE, il vérifiera toutes les parties techniques de votre chauffage solaire maison.
Conclusion
L’énergie solaire est l’énergie la plus durable et la plus respectueuse de l’environnement. C’est pourquoi, ces derniers temps de plus en plus de ménages choisissent d’installer un chauffage solaire maison, le plus souvent combiné également à une production d’eau chaude sanitaire.
L’installation de chauffage solaire peut se révéler une affaire plus complexe à aborder, mais lorsqu’elle est bien dimensionnée, la durée de vie de votre installation peut se révéler très intéressante. En plus, l’État encourage les particuliers visant à adopter ce mode de chauffage plus écologique par la mise en place d’avantages et d’aides financières.
