Les chauffe-eau solaires
Sommaire
Les familles de chauffe-eau solaire
Il existe principalement deux familles de chauffe-eau solaire :
- Les chauffe-eau solaires thermosiphon,
les plus simples mais les plus contraignants à l’installation, où le fluide caloporteur circule des panneaux au ballon par simple différence de densité lorsqu’il est chauffé par le soleil, le ballon doit être plus
haut que les panneaux solaires. - Les chauffe-eau solaires à circulation forcée,
ou la position relative des panneaux et du ballon peut être choisie de manière moins contraignante. A l’intérieur de cette famille, il y a deux options :- Les chauffe-eau auto-vidangeables, appelés aussi ‘drain-back’, où le fluide caloporteur est généralement de l’eau. Dans ce système, lorsque le fluide caloporteur ne circule plus, il doit redescendre dans une zone hors gel pour ne pas endommager panneaux et circuit. Cela veut dire que le circuit primaire n’est pas totalement rempli d’eau, il y a aussi du gaz dans le circuit, généralement de l’air. Il présente donc quelques contraintes d’installation puisque la partie externe du réseau doit pouvoir se vidanger quotidiennement par gravité : comme dans le thermosiphon, la configuration du circuit est importante.
- Les chauffe-eau solaires que j’appellerais ‘classiques’, et qui on un circuit totalement rempli de fluide caloporteur. Dans ce cas, on ne peut pas utiliser de l’eau comme fluide caloporteur (entre panneaux et ballon) sous les latitudes métropolitaines : le fluide caloporteur doit être ‘antigel’. On utilise alors du glycol compatible alimentaire : le glycol MPG (mono-propylène glycol) , qu’on appelle aussi liquide caloporteur.
Il existe aussi des variantes un peu plus confidentielles, dans lesquelles un ballon est placé dans une caisse isolée, derrière une vitre. Cette solution est plutôt adaptée aux climats chauds.
Il reste encore, dans les mémoires de quelques clients corses, le souvenir de simples cuves de tôle peintes en noir et placées au soleil.
Un tuyau de plymouth, traversant une série de caissons vitrés, alimentait directement les douches d’un camping dans le sud de l’Espagne dans les années 70. Quand on rentrait tôt de la plage, il fallait faire attention à ne pas se brûler.
Lequel choisir ?
Généralement, sous nos latitudes, c’est le chauffe-eau solaire ‘classique’ qui est retenu : il présente les contraintes d’installation minimales, et surtout, on peut installer le ballon au plus près des points de puisage type cuisine ou salle de bain pour un meilleur confort d’utilisation.
Dans le cas de petites maisons, on peut aussi utiliser astucieusement dans certains cas le chauffe-eau thermosiphon à éléments séparés : pas de pompe, pas d’électronique, donc moins cher et indépendant de l’électricité. On placera alors le ballon à l’étage, toujours au plus près des points d’eau, et le(s) panneau(x) en contrebas. Cette solution est souvent retenue pour des résidences secondaires.
Enfin le thermosiphon monobloc, le plus simple, le moins cher, le moins esthétique, à utiliser uniquement dans les zones où le gel est exceptionnel (la ballon d’eau chaude sanitaire est à l’extérieur) ou alors il faut sur-isoler le ballon et les réseaux d’eau à l’extérieur. Je ne conseille pas, sauf cas particulier. Nous en fournissons par exemple pour équiper des chalets d’alpages ou des refuges pour une utilisation estivale. Le matériel est alors vidangé et démonté en fin de saison.
De quoi est composé un chauffe-eau solaire ?
Un chauffe-eau solaire est composé des éléments principaux suivants :
- Un ou des panneaux solaires thermiques, au travers duquel passe un fluide qui se réchauffe au soleil,
- Un réseau primaire, qui permet d’acheminer le fluide (souvent appelé caloporteur et qui a aussi des propriétés antigel la plupart du temps), généralement un bitube en inox ‘annelé’ (onduleux est utilisé dans d’autres domaines d’activité) plus économique que le cuivre et plus facile à mettre en oeuvre
- Dans les systèmes à circulation forcée :
- Une station solaire ou groupe de transfert , qui regroupe la majorité des éléments techniques et de contrôle du circuit : circulateur, soupape, vannes de remplissage du circuit, débitmètre, thermomètres, manomètre, piquage pour vase d’expansion, le vase donc, sont les principaux éléments,
- Une régulation solaire dont les sondes mesurent les températures du capteur et du ballon et qui alimente la pompe de la station solaire pour faire circuler le fluide caloporteur entre ballon et panneaux lorsque c’est utile,
- Dans un système en thermosiphon : pas de station solaire, pas de régulation, mais on conserve un vase d’expansion, une soupape et un manomètre ainsi qu’un purgeur,
- De l’antigel,
- Et un ballon d’eau chaude, ce pour quoi on est là ! Un ballon solaire dispose d’un échangeur par lequel passe le fluide caloporteur : souvent un serpentin, parfois une double enveloppe. S’il y a un appoint d’énergie par chaudière ou poêle bouilleur, une deuxième serpentin est présent en partie haute du ballon pour pouvoir garantir un volume d’eau chaude ‘de confort’ les jours de mauvais temps.
Nos kits
Il existe de nombreuses possibilités de combiner les éléments que nous proposons sur notre boutique en ligne, c’est pourquoi nous avons sélectionné quelques kits dans chaque famille.
Vous voudriez modifier certains éléments du kit ? Les kits Chauffe-eau solaires proposés sur notre boutique en ligne sont des exemples, les cas les plus fréquents. Surtout, n’hésitez pas à nous demander une solution personnalisée : vous souhaitez des panneaux en paysage, un support sol au lieu d’un support toit, ou seulement les pièces d’ancrage du panneau pour le support que vous allez réaliser… demandez nous un devis, on en fait tous les jours.
Dans la rubrique ‘kit circulation forcée‘, nous avons retenu les versions les plus courantes.
Vous trouverez deux ‘niveaux’ de kits :
- Les Kits standard,
ceux vendus souvent aux artisans : on fournit l’ensemble des composants, sauf l’isolant, la liaison solaire, les raccords, la filasse ou le téflon. Le câble électrique et le disjoncteur différentiel, qui est déjà en place généralement, ne sont pas fournis ni les raccords à votre réseau domestique. Mais TOUT LE RESTE Y EST, pas besoin d’options supplémentaire (groupe de sécurité sanitaire, mitigeur thermostatique, support toiture qui sont souvent présentés en option ailleurs, ou carrément oubliés). La seule option à ne pas oublier le cas échéant : la résistance électrique, où l’on laisse le choix de la puissance, et éventuellement sa clé de montage très pratique et pas très chère. - Les kits Complets : du « Plug and Play » (ce n’est pas tout à fait vrai au sens litteral, il y a un peu de boulot quand même!) . Tout y est, y compris liaisons bitube inox ou cuivre et les raccords, tout sauf la filasse, les raccordements à votre réseau d’eau, que vous pouvez choisir parmi nos accessoires si le réseau est en cuivre (voir nos raccords à compression pour le cuivre, par exemple sur notre boutique en ligne). Sur ce site, les liaisons sont en inox bitube isolé de 10m de longueur, sur la boutique en ligne, vous avez le choix entre plusieurs longueurs. N’oubliez pas la résistance électrique, en option, avec éventuellement sa clé de montage. Et finalement, beaucoup de pros préfèrent : ils y gagnent du temps, pas besoin de chercher les raccords, de retourner chez le grossiste s’il en manque un, tout est sur la palette. Du coup, ils vont plus vite.
Pour les kits chauffe-eau solaire thermosiphon, on vous propose uniquement le kit complet, hors supports panneaux, les autres versions étant simples à concevoir. Généralement proposés avec
des ballons horizontaux, et présentés en monobloc, donc le ballon à l’extérieur, il ne sont pas très jolis. Nous proposons aujourd’hui principalement des chauffe-eau thermosiphon à éléments séparés, ballon
positionné à l’intérieur de l’habitation. Et cela fonctionne très bien avec des ballons verticaux. A ce jour (celui où j’écris cette ligne le 15/12/16!) nous sommes les seuls à proposer des chauffe-eau solaires à ballon vertical.
Pas encore de kits auto-vidangeables dans notre gamme : il existe de nombreuses variantes possibles, ces kits présentent aussi des contraintes d’installation liées au positionnement de la pompe. Leur seul avantage : éviter l’antigel (glycol), qui a mauvaise réputation et qu’il faudrait changer trop fréquemment. Mais nous devrions sous peu vous proposer un kit made in France, en version ECS instantanée, complètement intégrée : cette solution impose un circuit au du ballon au panneau simple et compact. Il présente l’énorme avantage d’être totalement intégré : la station solaire et la régulation seront intégrées au ballon.
Notre avis : si vous suivez nos conseils, vous éviterez les hautes températures auxquelles le glycol commence à se détériorer. Chez moi, le glycol a 10 ans et il n’a pas bougé. Pour le contrôle du glycol sans réfractomètre, sauf en montagne, vous trouverez nos conseils à cette page.
Pas besoin alors de changer l’antigel périodiquement, le drain back perd cet avantage. Il conserve néanmoins de nombreux adeptes.
Les tarifs, proposés sur la Boutique Solaire Diffusion, vous montrent la composition des kits. Vous pouvez adapter vous-même une des solutions à vos besoins : supprimer les supports toiture pour prendre seulement les crochets, choisir une roule bitube plus longue ou pus courte. Si vous hésitez,
demandez-nous, on vous listera les pièces…
Pour choisir la solution qui s’adapte le mieux à vos besoins, il faut tout d’abord choisir le type de solution qui convient entre :
- Les kits chauffe-eau à circulation forcée, qui s’adaptent à de très nombreuses configurations, ou
- les kits thermosiphon, qui sont plus simples, aussi efficaces, moins chers, mais qui obligent à installer les panneaux plus bas que le ballon et à proximité, avec une liaison en pente régulière.
Pour une approche plus interactive et pour télécharger l’ensemble de la documentation technique des produits que nous proposons (tous les éléments techniques dont nous disposons sont en ligne, à l’onglet télécharger accessible directement sur chaque page produit de la boutique en ligne.