Logo Terre Solaire Visuel écologie
Energies vertes pour batiment et logement Retour à l'accueil Accueil    Contact Contact    Contact Plan du site

L’énergie solaire > Thermique
Pour quoi faire ?
Comment ça marche ?
Où installer les capteurs ?
Comment dimensionner l’installation ?
Quel dispositif d’appoint pour votre installation solaire thermique ?
Retour à l'énergie solaire

Comment ça marche ?

Des principes simples
L’énergie solaire thermique repose sur un phénomène simple que l’on observe lorsqu’on laisse un tuyau d’arrosage au soleil dans un jardin : l’eau du tuyau devient rapidement très chaude. Une installation solaire thermique comprend des capteurs solaires et un ballon de stockage. Si l’installation assure également le chauffage, elle est complétée par des « émetteurs » : radiateurs ou plancher chauffant basse température.

Qu’est ce qu’un capteur solaire thermique ?
Les capteurs solaires thermiques les plus courants sont des « capteurs plans », composés d’un absorbeur et d’un réceptacle étanche vitré. L’absorbeur est constitué d’une plaque et d’un tuyau en serpentin de couleur foncée. Il est enfermé dans un réceptacle rigide et isolé thermiquement, dont la partie supérieure est une vitre en verre trempé qui résiste aux intempéries et retient la chaleur comme une serre L’absorbeur reçoit le rayonnement solaire et chauffe le liquide qui circule dans le serpentin. Ce liquide est constitué le plus souvent d’eau et de glycol qui assure une fonction antigel. On appelle ce liquide « fluide caloporteur ».

Circuits primaire et secondaire
On distingue deux circuits à l’intérieur d’une installation solaire thermique :
  • Le circuit « primaire » : étanche et calorifugé, il contient le fluide caloporteur qui circule dans les capteurs et s’échauffe dans l’absorbeur. Il transmet ensuite sa chaleur au circuit secondaire par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur.
  • Le circuit « secondaire » est constitué d’une réserve d’eau chaude qui alimente soit le circuit d’eau chaude sanitaire, soit le réseau de chauffage.

Un fonctionnement en 5 étapes

L’exemple de l’eau chaude sanitaire

Etape 1 : le captage
L’absorbeur capte la chaleur du rayonnement solaire et chauffe le liquide du circuit primaire.

Etape 2 : la circulation du liquide du circuit primaire
Elle peut se faire de deux manières :
  • Par circulation forcée : une petite pompe électrique (« circulateur ») met en mouvement le liquide caloporteur lorsqu’il est plus chaud que l’eau sanitaire du ballon. Un dispositif de régulation permet de couper la circulation si la sonde du ballon est plus chaude que celle du capteur.
  • Par circulation naturelle (ou « thermosiphon ») : la différence de densité entre le liquide du circuit primaire et l’eau du ballon de stockage provoque sa circulation. Lorsque le liquide du circuit primaire est plus chaud que l’eau du ballon, il s’élève naturellement par thermo-circulation. Dans ce cas, le ballon est placé plus haut que les capteurs.
Etape 3 : le transfert
Grâce à un échangeur thermique (« serpentin »), le liquide du circuit primaire cède ses calories à l’eau chaude sanitaire. L’échangeur est situé soit dans le ballon d'eau chaude (maison individuelle), soit à l’extérieur du ballon (logements collectifs).

Etape 4 : le stockage
L’eau chaude sanitaire est stockée dans une cuve métallique isolée, le ballon solaire. Le ballon constitue la réserve d’eau chaude sanitaire. L’eau chaude soutirée est remplacée immédiatement par la même quantité d’eau froide du réseau, qui est réchauffée à son tour par le liquide du circuit primaire.

Etape 5 : l’appoint
Pour pallier l’insuffisance d’ensoleillement pendant certaines périodes hivernales et garantir la fourniture d’eau chaude à une température minimale, un dispositif d’appoint prend le relais de l’installation solaire en cas de besoin pour reconstituer le stock d’eau chaude. L’appoint peut être soit intégré au ballon solaire (résistance électrique ou serpentin raccordé à une chaudière au gaz, fioul, bois), soit être placé en série du ballon solaire (ballon d’appoint ou installation de production d’eau chaude instantanée).

Quelle température d’eau dans les circuits ?
  • La température dans le circuit de chauffage varie de 30 à 55 degrés selon le type d’émetteur (température plus basse pour le plancher chauffant, température plus élevée pour les radiateurs classiques en fonte).

  • La température du circuit d‘eau chaude sanitaire varie de 45 à 60 degrés.

2007 © Terre Solaire - Tous droits reservés - Mentions légales - Crédits