BOIS ENERGIE 66

Solaire thermique ? Qu’est-ce que c’est ?

A la différence du photovoltaïque où l’énergie solaire est utilisée pour produire de l’électricité, grâce à l’effet photoélectrique, le solaire thermique consiste à valoriser directement les calories issues du rayonnement solaire à travers différentes applications :

• Production d’eau chaude sanitaire
• Préchauffage de bâtiments, de piscines, de centres aqualudiques… de manière isolée ou à travers des réseaux de chaleur combinant d’autres sources d’énergie
• Processus industriels
• Climatisation
• Autres procédés : production d’hydrogène, test de matériaux à hautes températures…

L’eau chaude solaire

L’une des applications les plus connues et les plus utilisées du solaire thermique est la production d’eau chaude sanitaire. Il s’agit de préchauffer de l’eau qui va servir à alimenter différents points de puisages au sein du bâtiment (robinets, douches…). Une énergie d’appoint permet ensuite d’obtenir l’eau à la température voulue, garantissant ainsi confort et sécurité à l’utilisateur. Un chauffe-eau solaire comprend généralement trois éléments :

• Le (ou les) capteur(s) qui convertissent le rayonnement solaire en chaleur et dans lesquels circule un fluide caloporteur (généralement de l’eau et du glycol)
• Le groupe de transfert qui assure la circulation du fluide caloporteur et la régulation
• L’unité de stockage qui permet d’accumuler les calories ainsi produites, celles-ci étant ensuite délivrées en fonction des besoins du bâtiment

Le chauffage solaire

L’utilisation de l’énergie solaire thermique comme source de chaleur se définit par la conversion du rayonnement solaire en chaleur, selon plusieurs niveaux de température. Un fluide caloporteur, enfermé dans des tubes, absorbe la chaleur du rayonnement solaire et la redistribue au réseau d’eau de chauffage, par le biais d’un échangeur thermique. Différents types de capteurs solaires existent :

• les capteurs plans : ils peuvent atteindre des températures de chauffe de 50 à 80 ℃ lorsque les déperditions thermiques sont limitées en face avant du capteur par une protection (vitre, plexiglas, polycarbonate, etc.) ;
• les capteurs à tubes sous vide : le vide assure une isolation limitant les déperditions de chaleur par rayonnement et convection. Ce type de capteur est plus spécifiquement adapté aux applications nécessitant de hautes températures, en particulier dans les procédés industriels. Leur température de chauffe dépasse les 100-120 ℃. Cependant, il existe des capteurs à tubes sous vide particulièrement adaptés à la production d’ECS (eau chaude sanitaire) avec des températures de chauffe de l’ordre de 60-85 ℃ ;
• les capteurs à concentration : ces capteurs sont plutôt utilisés dans le contexte d’applications industrielles, pour l’obtention de températures supérieures à 120 ℃, ou pour la production d’électricité.

Les capteurs plans et capteurs à tubes sous vide sont les mieux adaptés aux applications de chauffage et de production d’ECS. La surface totale nécessaire de capteurs est variable selon la surface des locaux à chauffer, les besoins d’ECS à satisfaire (nombre d’occupants) et la qualité de l’isolation existante.

Recommandations

Pour un bon rendement, il faut privilégier une bonne exposition aux rayonnements solaires. Pour cela, les panneaux solaires thermiques, installés au niveau des surfaces externes et/ou des espaces extérieurs aux bâtiments, doivent être orientés idéalement plein sud, à 45 °. L’inclinaison peut varier de 30 à 60 ° selon la latitude : plus celle-ci est élevée, plus l’angle doit être important.
Le rayonnement solaire est plus important dans le sud de la France que dans le nord. Par conséquent, il faut tenir compte, selon la localisation géographique des bâtiments, de l’apport d’énergie solaire réel dont on dispose pour ce système de chauffage.

Quelques chiffres

Le chauffage solaire produit entre 300 et 500 kWh par mètre carré de capteurs par an, selon les départements. La surface de capteurs à installer dépend de la surface à chauffer (environ 1 m² de capteurs pour 10 m² de surface à chauffer).
D’après le site « Outils solaires », la production quotidienne est en moyenne de 2,4 à 3,4 kWh/m² dans le nord de la France et de 3,4 à 4,4 kWh/m² dans le sud de la France :

• coût moyen du mètre carré installé de 1 200 euros/m² pour une installation d’ECS ;
• coût de l’énergie produite entre 0,2 et 0,7 euros/kWh sans subvention (source : Note sur les coûts des EnR, ADEME, 2013).

HORAIRES

du lundi au vendredi
de 9h à 12h30
et de 13h30 à 17h30