Types de chaudières solaires – Tout ce que vous devez savoir

Les chauffe-eau solaires, également appelés chauffe-eau solaires, sont utilisés dans le monde entier pour produire de l’eau chaude, principalement à usage domestique. Ils sont respectueux de l’environnement car le carburant qu’ils utilisent, c’est-à-dire que la lumière du soleil est une source d’énergie renouvelable.

Les systèmes de chauffe-eau solaires fonctionnent en transférant la chaleur d’un capteur chauffé par le soleil à l’air ou au liquide, qui circule ensuite dans une chaudière existante dans votre maison.

Plus de 1,5 million de foyers et d’entreprises utilisent des chauffe-eau solaires. Mais comment les chauffe-eau solaires puisent-ils l’énergie du soleil ?

Dans ce blog, nous allons faire la lumière sur le fonctionnement des chauffe-eau solaires et explorer les différents types de chauffe-eau solaires couramment utilisés dans le monde.

Comment fonctionnent les chauffe-eau solaires ?

Un chauffe-eau solaire est un appareil de chauffage de l’eau qui capte la lumière du soleil et l’utilise pour chauffer l’eau.

Contrairement aux chauffe-eau traditionnels, un chauffe-eau solaire n’utilise ni électricité ni gaz pour chauffer l’eau. Au lieu de cela, un appareil à haut rendement tire l’énergie, connue sous le nom de rayonnement solaire, du soleil et la convertit en chaleur. Cette chaleur est ensuite absorbée par le fluide caloporteur ou utilisée directement pour chauffer l’eau du robinet de l’alimentation principale.

Chaque type de chauffe-eau solaire fonctionne différemment. Cependant, chaque chauffe-eau solaire possède une série de capteurs qui collectent le rayonnement, un système de transfert d’énergie et un réservoir d’eau du robinet. Les chauffe-eau solaires peuvent fonctionner dans toutes les conditions climatiques et météorologiques tant qu’il y a du carburant, c’est-à-dire la lumière du soleil.

6 Type de chauffe-eau solaires

Aux États-Unis, 6 types de chauffe-eau solaires sont les plus couramment utilisés. Ils diffèrent selon les procédures qu’ils utilisent pour chauffer l’eau. Dans cette section, nous examinerons chaque espèce en détail.

Systèmes de chauffe-eau solaires actifs

Les systèmes de chauffe-eau solaires actifs diffèrent des autres systèmes en ce qu’ils sont équipés de pompes de circulation et de commandes.

Dans un système actif, les pompes de circulation transportent l’eau ou le fluide caloporteur de la zone de stockage d’eau vers la structure de plomberie de votre maison. Vous devrez placer un réservoir d’eau dans votre maison. Ils nécessitent une source d’énergie pour fournir l’énergie des pompes de la chaudière.

Il existe 2 types de chauffe-eau solaires actifs :

1. Systèmes de circulation directe actifs des appareils de chauffage

Dans un système direct actif, les pompes de circulation pompent l’eau d’un réservoir dans une série de collecteurs pendant la journée et la ramènent au système d’approvisionnement en eau. L’eau chaude circule à nouveau depuis le réservoir de rinçage du collecteur pour protéger contre le gel.

Les gens utilisent ce système dans les régions où les températures de congélation sont peu fréquentes ou peu fréquentes car la recirculation nécessite plus d’énergie et le rinçage raccourcit le temps de fonctionnement.

2. Systèmes de chauffe-eau indirects actifs

Un système indirect actif est courant dans les régions à climat froid.

Dans ce système, des pompes de circulation font circuler un fluide caloporteur qui ne gèle pas à travers une série de collecteurs. Les fluides antigel les plus couramment utilisés sont les solutions eau-propylène glycol et eau-éthylène glycol. L’échangeur de chaleur transfère la chaleur à l’eau du robinet.

Ce procédé est très efficace. Selon le département américain de l’énergie, ce système fournit 61 à 63 % de l’énergie nécessaire au chauffage de l’eau chaque année.

Systèmes de chauffe-eau solaires passifs

Il n’y a pas de pompes de circulation d’eau dans le système de chauffe-eau solaire passif. Les systèmes passifs sont les types les plus simples de chauffe-eau solaires. Ces systèmes ne nécessitent pas d’équipements électriques ou énergétiques ni de panneaux solaires supplémentaires.

Les systèmes passifs sont moins chers que les systèmes actifs, mais ils sont aussi moins efficaces. En revanche, ils durent plus longtemps et sont plus fiables que les systèmes de chauffage actifs.

Il existe 2 types de chauffe-eau solaires passifs :

3. Systèmes d’eau chaude passifs à thermosiphon

Un réchauffeur à thermosiphon chauffe de l’eau ou de l’antigel comme le glycol. Le fluide est ensuite, selon la convention naturelle, remonté du réseau de collecteurs vers un réservoir placé à un niveau supérieur au champ. Aucune pompe n’est nécessaire pour déplacer le fluide.

Ce transfert de chaleur augmente la température et chauffe l’eau dans le réservoir. Parce que ces systèmes fonctionnent par convention naturelle, ils sont plus efficaces dans les zones à fort rayonnement solaire.

4. Systèmes passifs intégrés de collecte et de stockage (ICS).

Les systèmes de collecte et de stockage intégrés (ICS) sont moins chers que les systèmes de chauffage par thermosiphon. Ils fonctionnent mieux dans les régions où la température tombe rarement en dessous du point de congélation, empêchant les tuyaux de geler.

Si votre ménage a besoin d’une grande quantité d’eau pendant la journée et le soir, vous devriez vous procurer un système de chauffage passif ICS.

Le système passif ICS se compose d’un grand réservoir noir ou d’un système de tuyaux, qui est intégré dans une boîte vitrée isolée avec un dessus qui laisse passer la lumière du soleil. La lumière du soleil chauffe l’eau dans le réservoir noir et l’eau retourne dans votre système de plomberie pour être utilisée.

Autres types de chauffe-eau solaires

5. Système d’eau solaire de drainage

Un système d’eau solaire drainé est un système de chauffage solaire dans lequel de l’eau purifiée ou non traitée circule en boucle fermée. L’échangeur de chaleur transfère ensuite la chaleur à l’eau du robinet.

En l’absence de chaleur solaire, la nuit, le liquide dans le champ de capteurs est rincé par gravité pour éviter le gel ou la convention naturelle qui fait que l’eau froide dans le capteur réduit la température de l’eau chaude dans le réservoir.

6. Système d’eau solaire aérien

Le système d’eau solaire à air a un composant supplémentaire – un ventilateur. Dans ce système, une série de collecteurs recueillent l’air qui entraîne le ventilateur à travers un échangeur de chaleur air-eau. Vous pouvez alors utiliser de l’eau chauffée pour les besoins domestiques.

L’inconvénient de ce système est qu’il est peu efficace (efficace uniquement en cas de vent/aération).

Réservoirs d’eau et capteurs solaires

3 types de collecteurs d’eau solaires et de réservoirs d’eau sont attachés à différents types de chauffe-eau solaires :

1. Collecteurs plats : la plupart des ménages les utilisent. Ils sont constitués de caisses isolées résistantes aux intempéries avec des plaques absorbantes foncées. L’isolation empêche les pertes de chaleur dans le système et l’absorbeur capte le maximum de rayonnement solaire.
2. Collecteurs à tuyaux sous vide : Une série de collecteurs à tuyaux sous vide se compose de rangées de tuyaux en verre clair placés parallèlement les uns aux autres. Chaque tube de la série a une plume doublée d’un matériau qui absorbe le rayonnement solaire et d’un revêtement métallique absorbant à l’extérieur.
3. Réservoirs de collecte et de stockage intégrés (ICS) : le système de chauffe-eau solaire ICS est doté d’une boîte vitrée contenant des tuyaux ou des réservoirs. Le capteur solaire reçoit l’eau froide, la chauffe et la transfère aux unités de chauffe-eau.

Avantages et inconvénients de l’utilisation de chauffe-eau solaires

Les chauffe-eau solaires présentent les avantages suivants :

• Travail à l’année; l’eau chaude est disponible toute l’année.
• Avoir un coût unique ; ils n’ont pas de frais mensuels car ils n’ont pas besoin d’électricité ou de carburant
• Ils sont verts et respectueux de l’environnement; garantir l’absence de pollution et contribuer à réduire les émissions de dioxyde de carbone
• Utiliser efficacement les énergies renouvelables ; ils convertissent environ 80% du rayonnement solaire en énergie thermique nécessaire pour obtenir de l’eau chaude
• Il peut durer jusqu’à 20 ans
• Ils sont moins gourmands en espace

Et les inconvénients suivants :

• Avoir des coûts de démarrage élevés en ce qui concerne l’équipement et l’installation
• La lumière directe du soleil est nécessaire pour le fonctionnement
• Ne fonctionne pas efficacement pendant les jours nuageux, pluvieux ou brumeux
• Il peut corroder
• Ils nécessitent un entretien fréquent
• Il peut surchauffer si la taille du réservoir n’est pas adaptée au collecteur

Choisir un chauffe-eau solaire

Il est difficile de choisir un chauffe-eau solaire quand tant d’options différentes sont disponibles sur le marché. Lorsque vous choisissez entre différents types de chauffe-eau solaires à usage domestique, gardez à l’esprit les conseils suivants :

• Si vous ne sentez pas la température en dessous de zéro, passez au système de chauffage solaire direct actif.
• Les chauffe-eau indirects actifs peuvent résister aux conditions météorologiques difficiles et aux dommages, alors achetez-en un si vous vivez dans une région plus froide.
• Si vous consommez plus d’eau chaude le jour que la nuit, optez pour un système passif, comme l’ICS, qui produit de l’eau chaude en série.
• Si vous avez une piscine et que vous avez besoin d’un système pour la chauffer, un système actif à circulation indirecte avec liquide de chauffage est la meilleure option pour vous.
• Procurez-vous un système de thermosiphon uniquement si vous avez suffisamment d’espace sur le toit, car vous devrez l’installer sur le toit.
• Enfin, choisissez un chauffe-eau solaire pour votre habitation en fonction de l’intensité de l’ensoleillement de votre région, des besoins en eau chaude de votre habitation et de votre budget.

Conclusion : Types de chauffe-eau solaires

Cela nous amène à la conclusion de notre discussion sur les types de chauffe-eau solaires.

Les chauffe-eau solaires sont un excellent moyen de réduire progressivement vos factures de gaz et d’électricité.

Il existe de nombreux chauffe-eau solaires sur le marché aujourd’hui et cela peut vous faire tourner la tête. Plus vous aurez d’informations, plus vous serez en mesure de prendre une décision éclairée en toute confiance.

Nous espérons que nous avons pu faire la lumière sur tous les facteurs importants que vous devez connaître et prendre en compte avant de procéder à un achat.