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DROUHIN Bernard
Le chauffe-eau solaire
Le chauffe-eau solaire Principe de fonctionnement Les Capteurs Les ballons Les organes de sécurité Les besoins L’ensoleillement dimensionnement Comment choisir
DROUHIN Bernard
Le chauffe-eau solaire (CESI)
Il est composé: - de capteurs, dans lesquels circule un fluide (généralement avec de
l’antigel) qui alimentent via un échangeur, - d’un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire
- d’une régulation électronique qui assure la gestion du fluide solaire
en permanence en fonction des températures.
Il est toutefois nécessaire d’avoir un appoint par une énergie fossile (gaz, fioul) ou électrique.
On peut couvrir jusqu’à 70% des besoins sur l’année avec le solaire
pour un CESI. En collectif la couverture solaire tourne autour de de 35 à 40%
Le chauffe-eau solaire thermique
Circulateur
Sondes de température Régulation
Echangeur de chaleur Eau froide
Eau chaude Mitigeur thermostatique
Eau mitigée
Le capteur Plan
1. Le cadre
2. Joint d’étanchéité
3. Plaque de verre
4. Isolant thermique
5. absorbeur
6. Tubes
De part sa conception, il:
- réduit les pertes
- augmente les gains solaires
- réduire les échanges par convection avec l’extérieur
- favorise l’effet de serre
Les capteurs Tubes
- une série de tubes transparents en verre de 5 à 15 cm de Ø - dans chaque tube: absorbeur
- vide (<10-3 Pa) pour éviter les pertes de l’absorbeur
- traitement sélectif de l’absorbeur
- pas d’isolation thermique ou de coffre de protection
Les capteurs solaires thermiques
Intégration en toiture
Intégration en façade
Les capteurs solaires thermiques
Les capteurs solaires thermiques
Intégration en toiture
Les capteurs solaires thermiques
Pose sur toiture terrasse
Les capteurs solaires thermiques
Intégration en toiture zinc
Les capteurs solaires thermiques
Surimposition de toiture
Les capteurs solaires
Le capteur solaire thermique en collectif
vv
Le ballon solaire individuel
Les éléments de la sécurité Le circuit primaire vase d’expansion, Soupape de sécurité Le ballon de stockage Eau Chaude Sanitaire: Groupe de sécurité (7 bars), Mitigeur thermostatique électrode magnésium ou système de protection cathodique
Le ballon solaire individuel
Avec appoint chaudière gaz
Le ballon solaire individuel
Avec appoint électrique
Les besoins en eau chaude sanitaire
Généralement, on considère une consommation d’eau chaude de 33 litres/jour/personne à 50° C. Cette consommation est à moduler en fonction des habitudes des occupants.
En fonction du type de famille défini dans le graphe ci-dessous et du nombre de personnes (attention aux personnes occasionnelles), la consommation d’eau chaude peut être définie.
L’énergie nécessaire pour assurer les besoins d’eau se mesure de la façon suivante:
D’après les précédentes données, l’énergie annuelle pour assurer les besoins annuels en ECS d’une famille de 4 personnes est de:
Famille économe: 1360 kWh
Famille moyenne: 2240 kWh
Famille peu économe 3400 kWh * (T eau froide=1 0° et T ECS= 50° C)
Détermination des besoins en ECS
Energie (kWh) = V (m3) x t° x 1,162
L’ensoleillement
L’ensoleillement
Ciel couvert Nuages épars, soleil
Rayonnement diffus principalement Rayonnement direct principalement
Ensoleillement W/m2
L’ensoleillement
O
S
N
E
4 h 00
8 h 33 6 h 20
21 décembre
21 septembre
21 juin Zénith
21 mars
Dimensionnement d’un chauffe-eau solaire
Dans le tableau ci-dessous sont données à titre indicatif des fourchettes de dimensionnement pour les volumes de ballons et les surfaces de capteurs correspondant à une consommation journalière par personne moyenne de 33l à 50°C, avec un taux de couverture des besoins en eau chaude par le solaire de 60%.
Le choix de l’installateur
N’est pas installateur solaire qui veut! C’est un métier qui s’apprend. Il est nécessaire en effet de maîtriser plusieurs techniques: la
couverture, la plomberie, l’électricité, la régulation et la sécurité. C’est pourquoi il est impératif de choisir un installateur RGE avec
Label Qualisol/combi --> voir liste sur Site Qualit En’r Lui demander des références dans la région, et éventuellement
visiter une installation. Il doit vous montrer comment fonctionne votre installation et la
réceptionner avec vous. La charte de qualité qu’il a signé l’engage à suivre votre installation
pendant 2 ans.
