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RÉSUMÉ
Cet article traite de la production d’eau chaude grâce à l’énergie solaire. On y retrouvera les différents intérêts de ce mode de production d’énergie dans le contexte actuel, ainsi que la description des différents types de dispositifs existants sur le marché.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Natacha BELLOIR : Conducteur d’opération - Ministère des Armées
INTRODUCTION
Le principe du chauffe-eau solaire consiste à utiliser la chaleur du soleil pour chauffer directement l’eau contenue dans un ballon à l’aide de capteurs solaires thermiques. Il est intéressant partout en France, même si la surface de capteur nécessaire pour chauffer une même quantité d’eau sera différente en fonction de la région. Le chauffe-eau solaire présente plusieurs avantages, dont celui de participer aux efforts de diminution de la consommation d’énergie des logements, rendue obligatoire par la RT2020.
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Les différentes technologies
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2. Principe du chauffe-eau solaire
2.1 Fonctionnement
Une installation de chauffe-eau solaire est composée de panneaux solaires, généralement placés sur le toit de l’habitation ou dans le jardin, et d’un ballon de stockage d’eau. En cas de mauvais temps, pour continuer d’assurer la production d’eau chaude, le chauffe-eau solaire est généralement couplé à un système d’appoint capable de prendre le relais des panneaux solaires.
HAUT DE PAGE2.2 Capteur solaire
Les panneaux thermiques utilisés pour le fonctionnement du chauffe-eau solaire peuvent également être dotés de capteurs différents. Il peut s’agir de capteurs à fluide (qui représentent la majorité des panneaux) ou de capteurs à air, ces derniers permettant également de diffuser de l’air chaud dans le logement. Parmi les panneaux thermiques à capteurs solaires à fluide, on retrouve :
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les capteurs plans vitrés (figure 6) : derrière une vitre et à l’intérieur d’un panneau creux est placé un serpentin dans lequel le fluide caloporteur circule. Les rayons du soleil chauffent le fluide qui est ensuite envoyé vers le ballon d’eau chaude ;
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les capteurs plans opaques : constitués d’un ensemble de tuyaux opaques de couleur foncée, ils captent les rayons du soleil pour chauffer le fluide caloporteur ;
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les capteurs à tubes sous vide : constitués de tubes sous vide transparents, ils permettent de limiter au maximum les déperditions de chaleur ;
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les systèmes monobloc : il s’agit d’une installation où les capteurs solaires thermiques et le ballon de stockage d’eau sont solidaires et sont placés sur la toiture.
Le dispositif de transfert de chaleur (figure 7) comporte les opérations suivantes :
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Transport de la chaleur : le circuit primaire étanche et calorifugé contient un fluide caloporteur qui s’échauffe sous l’effet du rayonnement solaire.
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Restitution de la chaleur : le liquide ainsi chauffé est alors conduit vers le ballon d’eau chaude où un échangeur thermique permet de transférer la chaleur du liquide caloporteur à l’eau du ballon de stockage.
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Principe du chauffe-eau solaire
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Saisie des systèmes solaires thermiques - CSTB - avril 2017
-
Installations solaires thermiques et leurs composants – Capteurs solaires - NF EN 12975-1 - décembre 2010
-
Énergie solaire – Capteurs thermiques solaires - NF EN ISO 9806 - novembre 2017
-
Installations solaires thermiques et leurs composants – Installations assemblées à façon - NF EN 12977-1 - avril 2018
-
Travaux de bâtiment – Installations solaires thermiques avec des capteurs vitrés – Partie 1-1 : Cahier des clauses techniques types - NF DTU 65.12 P1-1 - décembre 2012
-
Travaux de bâtiment – Installations solaires thermiques avec des capteurs vitrés – Partie 1-2 : Critères généraux de choix des matériaux - NF DTU 65.12 P1-2 - décembre 2012
-
Capteurs solaires – Exigences générales - NF EN 12975 - mars 2022
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ANNEXES
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