Chauffe-eau solaire : comment ça marche ? Devriez-vous en obtenir un ?

Types, composants et avantages et inconvénients des chauffe-eau solaires.

L'utilisation d'un chauffe-eau solaire peut faire économiser beaucoup d'argent à un ménage et aider à réduire les émissions locales et régionales qui causent la pollution de l'air. Bien qu'ils nécessitent un coût initial plus élevé pour le système et l'installation (par rapport au remplacement d'un chauffe-eau électrique ou à gaz existant), ils permettront d'économiser 50% à 80% des coûts de chauffage de l'eau au fil du temps, selon le ministère. d'énergie.

Selon le système que vous achetez et la quantité d'eau chaude utilisée par votre ménage, cela signifie qu'ils pourraient être rentabilisés en quelques années. Et vous pouvez également obtenir une déduction fiscale pour en installer un.

Les chauffe-eau solaires fonctionnent en utilisant l'énergie du soleil pour chauffer directement l'eau qui peut ensuite être utilisée dans la maison pour les besoins en eau chaude, ou en utilisant l'énergie solaire pour chauffer un autre fluide qui est ensuite utilisé pour chauffer l'eau. Ils peuvent être actifs ou passifs, et tous les systèmes nécessitent un réservoir de stockage.

Les chauffe-eau solaires peuvent fonctionner dans des climats froids, des endroits moins ensoleillés et dans une variété de conditions, bien que moins efficacement que dans des endroits plus ensoleillés. Mais même si vous vivez dans un endroit où votre chauffe-eau solaire ne préchauffe l'eau qu'un peu en hiver, un peu en automne et au printemps, et beaucoup les jours d'été, vous économiserez de l'argent et réduirez les émissions.

La nuit et les jours nuageux, si vous n'avez pas assez d'eau chaude stockée, vous aurez besoin d'un élément chauffant supplémentaire pour augmenter la température de l'eau. La plupart des personnes disposant de chauffe-eau solaires dans des climats mixtes ou saisonniers les utilisent conjointement avec un chauffe-eau à la demande pour augmenter un peu plus la température de l'eau. Étant donné que ces appareils réchauffent de l'eau déjà réchauffée, ils fonctionnent encore plus rapidement et plus efficacement que s'ils chauffaient de l'eau froide.

Habituellement, les chauffe-eau solaires sont placés sur le toit, face au sud, afin qu'ils obtiennent la meilleure qualité de lumière directe du soleil. Cependant, ils peuvent également être placés dans un jardin, un pré ou d'autres endroits où ils reçoivent la lumière directe du soleil.

Un chauffe-eau solaire actif peut être direct ou indirect. Dans le système direct, l'eau circule via des pompes à travers les capteurs solaires (généralement sur un toit) où elle est réchauffée par le soleil, puis envoyée dans un réservoir bien isolé pour être stockée. Ceux-ci sont utiles dans les climats où il gèle rarement.

Un chauffe-eau solaire actif indirect utilise un fluide caloporteur spécial qui ne gèle pas et qui est chauffé par le soleil, qui réchauffe ensuite l'eau stockée. Ceux-ci sont utiles dans les endroits où il gèle de façon saisonnière.

Les systèmes passifs sont plus simples et moins chers que les systèmes actifs, mais moins efficaces. Il en existe plusieurs types, certains utilisant des différentiels d'eau chaude-froide pour déplacer l'eau plutôt que des pompes. L'autre type utilise simplement l'énergie thermique disponible du soleil pour préchauffer l'eau, puis utilise un chauffe-eau traditionnel pour élever la température à ce qui est nécessaire.

Tout chauffe-eau solaire doit comprendre au moins deux éléments : un collecteur pour recueillir l'énergie du soleil et un réservoir de stockage. Après cela, les autres parties du système dépendent du type de chauffe-eau solaire utilisé.

Les principaux composants de tout système de chauffe-eau solaire sont un ou plusieurs capteurs pour piéger l'énergie solaire et un réservoir de stockage bien isolé. Il existe bien sûr plusieurs types de panneaux solaires pour chauffe-eau.

Les panneaux collecteurs à plaques plates ont un couvercle en verre ou en polymère avec une plaque sombre en dessous. Lorsque le soleil brille sur le panneau, sa chaleur est absorbée par la plaque (et la tuyauterie sombre à travers laquelle l'eau coule) et transférée à l'eau.

Les systèmes de stockage intégrés sont des réservoirs noirs remplis d'eau qui sont conservés à l'intérieur d'une boîte transparente bien isolée. Ce système est souvent utilisé pour préchauffer l'eau qui est ensuite entièrement chauffée aux températures souhaitées pour le bain ou les tâches ménagères par un système supplémentaire comme un chauffe-eau sans réservoir.

Un troisième type, les collecteurs à tubes sous vide, contiennent des tubes transparents avec du métal à l'intérieur et sont principalement utilisés pour des applications commerciales.

Les réservoirs de stockage des chauffe-eau solaires peuvent varier en fonction de la taille de la maison, du nombre de capteurs solaires et de la quantité d'eau chaude nécessaire dans la maison. En règle générale, la plupart des systèmes ont un réservoir de grande capacité - 80 gallons (ou plus) - qui permet de stocker de l'eau chaude par temps couvert. Certains systèmes comprennent deux réservoirs, il y en a donc un pour une utilisation immédiate et un autre juste pour le stockage.

Avantages

Les inconvénients

Les chauffe-eau solaires coûtent environ 3 500 $ à installer, et cela comprend à la fois la main-d'œuvre et les pièces.

Les chauffe-eau solaires fonctionnent en hiver, mais ils sont moins efficaces lorsque le rayonnement solaire est le plus faible. Les journées courtes réduisent l'apport solaire thermique et les températures extérieures froides empêchent l'eau de rester chaude. La plupart des chauffe-eau solaires comprennent une protection contre le gel, qui aide à empêcher la neige et la glace de s'accumuler autour d'eux.

Aucune électricité ou composants électriques ne sont nécessaires pour faire fonctionner un chauffe-eau solaire. Au lieu de cela, ces systèmes utilisent des capteurs solaires qui tirent l'énergie directement du soleil.

Les chauffe-eau solaires chauffent l'eau pendant la journée, lorsque le soleil brille, et la maintiennent chaude dans des réservoirs isolés pendant la nuit. Cela peut être difficile à des températures glaciales, mais la capacité de votre chauffe-eau solaire à garder l'eau chauffée en hiver dépend de la qualité du système.

"Estimation du coût et de l'efficacité énergétique d'un chauffe-eau solaire." Département américain de l'énergie.