Solaire Diffusion

Il existe de nombreuses manières de concevoir un système de chauffage solaire.

1 - Systèmes avec ballon tampon :

Nous commencerons par les systèmes avec ballon tampon, les plus répandus.

Dans ces solutions, on peut si un système de chauffage existe, simplement insérer le chauffage en économiseur sur le réseau.

On peut aussi décider d'utiliser le ballon tampon pour y stocker l'énergie de toutes les sources de chaleur pour ensuite la redistribuer en fonction des besoins.

Utiliser le ballon pour stocker l'énergie est particulièrement pratique, voire nécessaire, lorsqu'on utilise un apport d'énergie bois granulé ou bois : poêle bouilleur, cuisinière bouilleur, poêle à granulés bouilleur, chaudière à granulés. Il faut alors être capable de stocker l'énergie produite lors de la combustion tant qu'elle a lieu, de la même manière qu'on stockera l'énergie solaire dans le ballon tampon lorsqu'elle est disponible.

Parallèlement, on utilisera l'énergie du ballon en fonction des besoins divers qui peuvent exister : plancher chauffants, radiateurs, eau chaude sanitaire.

Comment organise-t-on le réseau ?

Du plus chaud en haut au plus froid en bas. Cela vaut aussi bien pour l'apport d'énergie que pour les prélèvements :

L'énergie solaire est transférée par un serpentin situé en bas du ballon tampon. En chauffant, l'eau 'morte' du ballon tampon, qui est l'eau du réseau chauffage, montera jusqu'à trouver de l'eau à sa température. Selon le cas, on peut ainsi chauffer tout le ballon s'il y a du soleil, que l'on ne consomme pas trop d'énergie et que l'on n'a pas par exemple démarré la chaudière/poêle bouilleur/ PAC, ou si l'on est en économiseur (cf schéma plus bas). Dans les cas de plus en plus fréquents de maison BBC, on peut même dans les régions très bien ensoleillées choisir (tolérer ?) une résistance chauffante comme seul appoint. Cela équivaut aux radiateurs 'grille pain', mais si l'on est proche de zéro besoin, cette solution 'légère' pourra être évaluée  (lors de l'étude thermique de la maison, par exemple).

Si l'on a besoin de chauffer uniquement un plancher chauffant, on pourra utiliser tout le ballon, donc prendre l'eau chaude en haut et la remettre en bas du ballon.

Avec plancher chauffant plus radiateur, on prendra l'eau du haut (la plus chaude) pour les radiateurs, le retour de l'eau des radiateurs pourra se faire à la même hauteur que le piquage d'eau pour le plancher chauffant, le retour du plancher chauffant se faisant en bas du ballon.

Si on veut en plus réserver une partie de l'énergie en priorité pour de l'eau chaude sanitaire, on réservera une partie en haut du ballon à cet effet (dans un ballon à eau chaude sanitaire instantanée par exemple, l'eau sanitaire traverse le ballon tampon dans un serpentin en inox et finit de se réchauffer en haut du ballon).

 Passons à quelques exemples :

1 - Montage en économiseur :

Avec un système existant, par exemple une chaudière classique ou une pompe à chaleur, alimentant un plancher ou un mur chauffant, le plus simple est de brancher le solaire en économiseur, c'est à dire de l'insérer entre la sortie du plancher ou mur chauffant et la chaudière.

Les panneaux chauffent un ballon tampon.  Si l'eau qui revient du mur chauffant est plus froide que l'eau du ballon, on passe par le ballon. Sinon on retourne directement à la chaudière/PAC.

 

chauffage_solaire_en_economiseur

 Sur le schéma ci-dessus (cliquez pour télécharger le pdf, c'est plus agréable à lire) on voit que la partie haute n'est pas utilisée pour le chauffage : elle est réservée à l'eau sanitaire qui est chauffée en passant dans le serpentin inox qu'on voit au centre du ballon. Un apport électrique est prévu en option pour assurer un appoint à l'ECS (certaines PAC peuvent y pourvoir). A noter sur le schéma : dans ce cas,  il est dommage qu'elle soit placée sous le niveau de piquage chaud du ballon : si l'on ne fait rien, elle réchauffe l'eau qui repart à la PAC, ce qui est stupide. Il y aura donc lieu gérer dans le temps l'utilisation de cet appoint électrique. S'il n'y avait pas de PAC, dans le cas cité plus haut d'une maison BBC très bien isolée, elle est en bonne position pour l'appoint.

On ne doit bien sûr pas oublier les soupapes et vases d'expansion, tant sur le réseau solaire que sur le réseau de chauffage. Voyez dans notre rubrique outils solaires pour les dimensionner.  Vous noterez aussi les vannes thermiques, indispensables à la sécurité de fonctionnement du système : la première sert à ne pas envoyer d'eau anormalement chaude à la PAC, en la mitigeant avec le retour plancher. La seconde sert à limiter la température du plancher pour qu'en cas  de dysfonctionnement de la PAC, on soit protégé d'un envoi d'eau trop chaude dans le plancher (les DTU prévoient une température maximale dans les planchers : au delà la dalle risque de fendre).  Ces éléments de sécurité sont la pour ne pas servir, comme la ceinture de sécurité. Mais lorsqu'il y a un imprévu ,inévitable ou du moins inévité, on est heureux de les avoir mis en place : la dépense n'est vraiment pas à l'échelle du risque.


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