Le chauffe-eau solaire combiné

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Comme son nom l’indique, c’est un chauffe-eau solaire qui privilégie l’énergie solaire, mais qui accepte, soit une autre source d’énergie, soit une seconde utilisation.

Il faut alors distinguer deux types de chauffe-eau solaires combinés :

  • Le chauffe-eau avec ballon de stockage biénergie, un moyen de palier aux périodes sans ensoleillement.
  • Le chauffe-eau combiné, eau chaude sanitaire/chauffage.

Le chauffe-eau solaire biénergie

C’est un système réservé aux chauffe-eau à circulation forcée.

Le ballon de stockage est alimenté en chaleur par l’échangeur qui provient des panneaux solaires.

L’échangeur est placé en général en bas du ballon pour chauffer l’eau froide qui, plus lourde, reste vers le bas, l’eau chaude, quant à elle, montant vers le haut du ballon.

La nuit lorsque le solaire ne fonctionne pas, l’eau chaude stockée en haut reste à disposition.

Dans le cas de période sans ensoleillement (hiver avec beaucoup de neige), un système biénergie fonctionne avec un deuxième échangeur, placé en haut du ballon, qui fonctionne sur une source externe de production de chaleur.

Cela peut être une chaudière à gaz, à charbon, à mazout, même une chaudière à bois.

Ce deuxième échangeur devient un secteur de chauffage d’appoint qui va réchauffer principalement la zone haute du ballon afin de mettre à disposition de l’eau chaude presqu’instantanément.

Pour que ce système fonctionne, il faut privilégier un ballon étroit et long afin que la stratification des températures ne perturbe pas le fonctionnement (la prise d’eau de sortie vers la maison est en haut du ballon).

Le chauffe-eau solaire combiné

Dans ce cas, le système produit de l’eau chaude sanitaire domestique et du chauffage pour le bâtiment.

Il est évident que le dispositif nécessitera un dimensionnement particulier.

La demande de chaleur d’un bâtiment dépend en grande partie du climat local et du type d’isolation qui a été apporté au logement.

Dans certains pays froids (Scandinavie par exemple), les normes d’isolations très sévères vont permettre de sous dimensionner l’installation par rapport à une installation en France.

On trouve deux approches différentes concernant l’emploi de la technologie solaire pour le chauffage :

  • Le système à fraction solaire élevée, (50 à 100%) de la consommation totale de chaleur (eau potable et chauffage). Ce système ne peut fonctionner que si le bâtiment a été construit comme « maison à basse consommation d’énergie ».
  • Le système à basse fraction solaire, (20 à 50%) de la consommation de chauffage.

Ces deux variantes présupposent un chauffage à basse température (chauffage par le sol ou par radiateur de grande surface) pour assurer un bon rendement.

Double système de stockage

Au début du développement des installations solaires combinées pour chauffer l’eau sanitaire et contribuer au chauffage, la solution était l’agrandissement de la surface des capteurs et le doublage des ballons de stockage.

On privilégiait la chauffe du ballon d’eau sanitaire en premier, et quand celui-ci avait atteint la température requise, une vanne à trois voies s’ouvrait vers le ballon de stockage tampon pour le chauffage.

Système de stockage combiné

Le ballon de stockage combiné a été développé pour simplifier la construction et la régulation du système, mais aussi pour réduire les coûts.

Il fonctionne comme pour un système solaire à circulation forcée.

Seule, la différence réside dans sa température maintenue très haute (95°C), ce qui oblige à placer une vanne de mélange thermique sur le circuit d’eau sanitaire pour éviter les brûlures.

Le circuit de chauffage est quant à lui, connecté directement sur le ballon. On effectue la commutation du retour du système de chauffage par une régulation fonctionnant à partir des différences de températures.

On peut ainsi coupler une chaudière qui se déclenchera que si le ballon est plus froid que la température du circuit de chauffage.

En conclusion

Le solaire peut être un moyen de chauffage de votre logement en plus de vous fournir de l’eau chaude, mais c’est une technologie à réserver à des locaux neufs, bien isolés et conçus pour ce genre de système.


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