Il se compose de capteurs solaires thermiques posés en toiture, d’un système de circulation et de régulation et d’un ballon de stockage d’eau chaude. Ce système peut-être utilisé indépendamment du système de chauffage avec par exemple une résistance électrique qui sert d’appoint ou avec celui-ci et dans ce cas c’est la chaudière qui sert d’appoint.
Fonctionnement
Capter l’énergie solaire Le capteur solaire (1) comprend :
Une plaque et des tubes métalliques noirs. Ils constituent l’absorbeur. C’est le cœur du « système solaire », qui reçoit le rayonnement solaire et s’échauffe.
Un coffre rigide et thermiquement isolé entourant l’absorbeur. Sa partie supérieure, vitrée, laisse pénétrer le soleil et retient la chaleur comme une petite serre. L’ensemble est en général placé sur un toit.
Transporter la chaleur C’est le rôle du circuit primaire (2). Étanche et calorifugé, il contient de l’eau additionnée d’antigel. Ce liquide s’échauffe en passant dans les tubes du capteur, et se dirige vers un ballon de stockage.
Restituer la chaleur Là, grâce à un échangeur thermique (serpentin), il cède ses calories solaires à l’eau sanitaire (3). Le liquide primaire, refroidi, repart vers le capteur (4), où il est chauffé à nouveau tant que l’ensoleillement reste efficace.
Stocker l’eau chaude Le ballon solaire (5) est une cuve métallique bien isolée. Il constitue la réserve d’eau sanitaire. L’eau chaude soutirée est remplacée immédiatement par la même quantité d’eau froide du réseau (6), réchauffée à son tour par le liquide du circuit primaire.
Pallier l’insuffisance d’ensoleillement Partout en métropole, on doit faire face à des périodes défavorables (hiver, demi-saison, longue période de mauvais temps). L’énergie solaire ne peut alors assurer la totalité de la production d’eau chaude. Aussi, le ballon est équipé d’un dispositif d’appoint qui prend le relais en cas de besoin, et reconstitue le stock d’eau chaude. Il peut s’agir :
d’une résistance (appoint électrique), souvent placée à mi-hauteur du ballon solaire ;
d’un serpentin (11) (appoint hydraulique) raccordé à une chaudière (12) (gaz, fioul, bois) située en aval du ballon. Un second ballon pourvu d’un réchauffeur électrique peut également servir d’appoint.
En été, la couverture des besoins est proche de 100%. Ceci permet de ne pas utiliser sa chaudière d’appoint durant 2 à 4 mois. En évitant de faire fonctionner sa chaudière, pendant quelques mois, avec de mauvais rendement pour des simples besoins d’eau chaude, on économise sur la durée de vie de sa chaudière. Pour une installation 100 % renouvelable on peut donc coupler son chauffe-eau solaire avec une chaudière bois
