Qu’est-ce que le chauffage solaire ?

Le soleil est un réacteur géant de fusion nucléaire. À tout moment, jusqu’à 173 000 térawatts d’énergie provenant du soleil frappent la Terre. Pour replacer cette quantité d’énergie dans son contexte, le monde consomme environ 23 000 térawatts d’énergie en une année entière.

La lumière du soleil est dense en énergie. Les cellules solaires absorbent et convertissent cette énergie lumineuse en électricité qui peut alimenter des appareils comme votre ordinateur portable ou votre chargeur mobile. Mais saviez-vous que vous pouviez également utiliser l’énergie solaire pour le chauffage ?

Le chauffage solaire consiste à utiliser l’énergie solaire pour fournir de la chaleur. Il peut également être utilisé pour refroidir. Dans ce guide, nous allons explorer comment.

Le chauffage solaire peut être passif ou actif

Le chauffage passif repose sur une conception structurelle ou architecturale visant à capter autant de chaleur naturelle du soleil que possible. La façon la plus simple d’y parvenir est de concevoir un bâtiment avec de grandes fenêtres et des puits de lumière, puis d’orienter le bâtiment dans la direction où il captera le plus de lumière solaire.

Les matériaux utilisés constituent un autre moyen simple de capter la chaleur passive. Certains matériaux absorbent plus facilement la chaleur tandis que d’autres sont plus résistants à la chaleur. Une façon courante de tirer parti du chauffage passif consiste à peindre un réservoir d’eau chaude en noir. La couleur foncée lui permet d’absorber davantage de chaleur.

Le chauffage actif consiste à utiliser un dispositif mécanique pour recueillir et distribuer l’énergie solaire sous forme de chaleur. Il peut s’agir de chauffer des locaux ou de l’eau. La principale différence entre le chauffage solaire actif et passif est que ce dernier distribue la chaleur naturellement, tandis que le chauffage actif nécessite des dispositifs tels que des pompes ou des capteurs.

Il existe un certain nombre de dispositifs de chauffage actif. Aujourd’hui, cependant, nous voulons nous concentrer sur ceux qui sont couramment utilisés dans les applications résidentielles, commerciales et industrielles. Il s’agit des systèmes de chauffage solaire de l’eau et de chauffage solaire des locaux.

Systèmes d’eau chaude solaire

Les systèmes de chauffe-eau solaires recueillent l’énergie thermique du soleil, qu’ils utilisent ensuite pour chauffer l’eau. Ils sont différents des systèmes photovoltaïques qui recueillent l’énergie lumineuse et la convertissent en électricité.

Les premiers systèmes de chauffage solaire de l’eau étaient des systèmes passifs. Il s’agissait de systèmes simples composés d’un réservoir peint en noir pour mieux absorber l’énergie thermique. Aujourd’hui, les chauffe-eau solaires sont un peu plus complexes. Un chauffe-eau solaire moderne se compose généralement d’un capteur, d’un réservoir de stockage et d’un fluide de travail.

Le fluide de travail d’un chauffe-eau solaire peut être de l’eau, de l’antigel (propylène glycol) ou tout autre liquide absorbant la chaleur et pouvant servir d’échangeur de chaleur. Il existe deux principaux types de chauffe-eau :

1. Les capteurs à tubes sous vide comportent une série de tubes de verre parallèles qui absorbent l’énergie du soleil et transfèrent la chaleur au fluide de travail. Il s’agit du type de chauffe-eau le plus populaire.
2. Les capteurs à plaque plate comportent une plaque plate de couleur sombre qui absorbe la chaleur et la transfère à un fluide de travail qui circule dans des tubes au-dessus de la plaque.

La combinaison d’un chauffe-eau solaire et de panneaux solaires peut réduire votre facture d’électricité jusqu’à 40 %. Répondez à notre petit questionnaire et obtenez des devis gratuits sur les panneaux solaires.

Chauffage solaire des locaux

Le chauffage solaire des locaux fait circuler de l’air chauffé dans un bâtiment. L’air peut être chauffé directement ou indirectement. Les systèmes de chauffage direct utilisent des panneaux de capteurs solaires qui absorbent l’énergie thermique et chauffent l’air. L’air chauffé est ensuite circulé à l’aide d’une sortie HVAC. Les chauffages d’appoint à air direct chauffent l’air jusqu’à environ 37 degrés Celsius par une journée ensoleillée.

Les systèmes indirects sont plus courants dans les climats plus froids où les températures peuvent atteindre le point de congélation. Comme les chauffe-eau solaires, les systèmes de chauffage des locaux utilisent un échangeur de chaleur liquide. L’énergie thermique est collectée et chauffe l’échangeur liquide.

L’échangeur circule ensuite dans un réservoir de stockage qui chauffe l’eau du réservoir jusqu’à une température de 79 degrés Celsius. L’eau chaude ou le liquide de chauffage va ensuite faire circuler la chaleur dans un bâtiment de l’une des trois manières suivantes. Il peut s’agir d’un plancher radiant, de plinthes à basse température ou d’un système central d’air chaud.

Systèmes de plancher radiant

Ce système fait circuler un liquide chauffé dans des tuyaux encastrés dans le revêtement de sol. Le liquide chauffé diffuse ensuite de la chaleur dans la pièce. Le principal avantage de ce système est qu’il est simple à mettre en œuvre. Le principal inconvénient de ce système est qu’il faut plus de temps que les autres systèmes pour chauffer un espace à partir d’un départ à froid.

Plinthes à basse température

Ces systèmes nécessitent un liquide chauffé entre 48 et 60 degrés Celsius. Les plinthes à basse température sont installées au niveau de la plinthe ou à un niveau proche du sol pour permettre à la chaleur de monter et de se répartir plus naturellement dans un espace.

Systèmes centraux d’air chaud forcé

Dans un système central à air chaud pulsé, un serpentin de chauffage agit comme un échangeur de chaleur liquide-air. L’échangeur de chaleur liquide réchauffe l’air lorsqu’il est tiré à travers les conduits d’une pièce.

Avantages et inconvénients du chauffage solaire

Nous avons examiné les différents types de chauffage solaire. Mais en valent-ils la peine et comment se comparent-ils aux méthodes traditionnelles de chauffage et de refroidissement comme les chaudières et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation ?

Pour

1. Le chauffage de l’eau et des locaux représente jusqu’à 40 % de la facture d’électricité d’un ménage. En moyenne, ils représentent la part la plus importante de la facture d’électricité de la plupart des ménages. Le passage à l’énergie solaire peut fournir jusqu’à 80 % des besoins en eau chaude des bâtiments et compenser votre facture d’électricité. Combiné à des panneaux solaires, le chauffage solaire peut éliminer complètement vos coûts d’électricité. Répondez à notre questionnaire pour savoir combien vous pouvez économiser en optant pour l’énergie solaire.
2. La production d’énergie est le deuxième facteur d’émissions de carbone. L’énergie solaire peut réduire considérablement la dépendance à l’égard du gaz et de l’électricité produite à partir de combustibles fossiles. L’énergie solaire est une source d’énergie alternative plus propre qui peut vous aider à réduire votre empreinte carbone.

Cons

1. L’énergie solaire dépend de la lumière du soleil. À cet égard, l’énergie solaire peut être peu fiable si le temps est nuageux.
2. Le chauffage solaire produit généralement moins de chaleur. Il n’est pas aussi efficace en termes de quantité de chaleur qu’il peut produire par rapport à d’autres systèmes. Très souvent, vous devrez peut-être coupler votre système de chauffage solaire avec un autre système d’appoint ou de secours comme un four ou une pompe à chaleur.
3. Les systèmes solaires ont un coût initial élevé. Dans certains cas, le coût n’est pas justifié si le système dépend trop d’un système d’appoint comme une chaudière.