Les panneaux solaires thermiques

En utilisant les panneaux solaires thermiques à la place des systèmes de chauffage à l’électricité, fioul ou gaz, non seulement vous réduirez vos émissions de CO2, mais en plus vous allégerez votre facture énergétique à moyen et à long termes. Les  panneaux solaires thermiques offrent en plus diverses possibilités de chauffage (eau sanitaire, piscine, pièces),ce qui en font des systèmes de plus en plus populaires.

Le principe du chauffage solaire

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Le soleil a toujours été un outil de chauffage depuis l’Antiquité (le chauffage passif). Quelque peu oublié depuis la révolution industrielle, l’exploitation de l’énergie solaire à des fins thermiques est de plus en plus vulgarisée en ce début du XXIème siècle. Un retour en force dû notamment aux sensibilisations écologiques contre les émissions de CO2 et la rareté progressive des ressources fossiles non renouvelables(pétroles, gaz), entraînant la flambée de leurs prix.

panneaux solaires thermiques

panneaux solaires thermiques

Les panneaux solaires thermiques servent au chauffage :

  • d’eau sanitaire : le chauffe-eau solaire individuel (CESI)
  • des locaux d’habitation : avec le système solaire combiné (SSC), pour la chaleur ambiante et l’eau sanitaire.
  • d’une piscine.

On parle alors des installations solaires à basse température. Le solaire thermique est aussi utilisé pour la cuisson en milieu isolé, avec les équipements solaires portables.

Le fonctionnement des panneaux solaires thermiques

En général, un système solaire thermique est formé des organes suivants :

  • les capteurs solaires thermiques servant à recueillir l’énergie solaire. Ils peuvent être :
      1. à vitres (capteurs plans) : les tubes de conduit sont abrités par une vitre sombre.
      2. en tubes sous-vides : avec absence d’air à l’intérieur des conduits, ce qui permet d’obtenir une température moyenne plus élevée (75°C à 100°C).
      3. en « moquettes » : sans vitrage mais avec un réseau des tubes en plastique teintés en noir.
  • le système de régulation, qui est composé de conduits destinés à la circulation de l’élément caloporteur (en général il s’agit de fluide formé d’eau et d’antigel). Le fluide caloporteur absorbe la chaleur issue des capteurs en circulant à l’intérieur des tubes jusqu’au ballon de stockage.
  • le ballon de stockage, abritant un serpentin à l’intérieur duquel le fluide caloporteur passe pour transmettre sa chaleur à l’eau qui y est stockée. La capacité du ballon doit être adaptée au niveau et la variété des besoins des utilisateurs.

Le fonctionnement des systèmes solaires combinés (SSC)

Le SSC se base sur le même principe de fonctionnement que le chauffe-eau solaire. Le fluide caloporteur circulera à travers les tuyaux d’un plancher chauffant à basse température. La chaleur ainsi diffusée augmente la température ambiante à l’intérieur de la pièce. Un système de dérivation permet le chauffage d’eau chaude. Suivant les types d’installation, le SSC peut fonctionner en n’utilisant qu’un seul ballon de stockage pour le chauffage d’eau et le chauffage de l’habitation (réservoir d’eau tampon), ou en utilisant 2. Il nécessite en outre une surface plus élevée de capteurs.

Remarque : à ne pas confondre avec le système solaire combinant capteurs photovoltaïques et capteurs thermiques (panneau solaire hybride).

Les différents systèmes de chauffe-eau solaire

  • les chauffe-eau solaires mono-bloc : avec un système  simpliste où les capteurs et le ballon sont placés sur un châssis commun. Ils sont les plus faciles à installer et sont  très abordables. Cependant leur inconvénient majeur réside dans la perte rapide de température, du fait que le ballon se trouve à l’air libre. Adaptés à un besoin faible en eau chaude, les mono-blocs sont aussi plus pratiques pour les régions à fort ensoleillement en longueur d’année.
  • les chauffe-eau solaires à éléments séparés : où le ballon peut être installé à l’intérieur de l’habitation. Plus efficaces contre la perte de température, ils sont :
      1. soit à circulation forcée (utilisation d’une pompe motrice pour la circulation du fluide caloporteur),
      2.  soit à circulation libre (système thermosiphon) où le fluide circule grâce à la différence de température entre les capteurs et le ballon. Ce dernier doit être positionner beaucoup plus haut que les capteurs.

Les chauffe-eau solaires à éléments séparés s’adaptent ainsi mieux aux contraintes architecturales. Attention toutefois à ne pas trop allonger le circuit des fluides caloporteurs afin de diminuer les risques de pertes de chaleur.

Les mesures fiscales pour la promotion des panneaux solaires thermiques

A l’instar des panneaux solaires photovoltaïques, l’investissement en solaire thermique bénéficie :

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