Quels types de capteurs et de systèmes pour la production d'eau chaude sanitaire choisir ?

Quel type de système ?

La production d'eau chaude sanitaire (CESI)

  • Dans le logement résidentiel unifamilial, plus de 60% des besoins annuels en ECS des ménages peuvent aisément être couverts par l'énergie solaire thermique en base annuelle. Un chauffe-eau solaire dimensionné selon les besoins en eau chaude doit garantir aux utilisateurs une certaine autonomie durant les périodes estivales, lorsque l'ensoleillement est suffisant. Lors des périodes de faible ensoleillement un appoint en chaleur reste indispensable pour atteindre la température de consigne de production de l'eau sanitaire. Une large gamme de chauffe-eau solaires en kits est proposée aux installateurs. Ces systèmes préfabriqués en usine sont généralement pré dimensionnés pour une plage de consommation d'ECS de 80 à 200 litres par jour à 60°C et sont fournis avec les composants indispensables à leur bon fonctionnement. A noter que les fabricants améliorent continuellement l'intégration des composants du CESI afin d'en faciliter le montage et le raccordement.
  • Dans les immeubles à appartement, la consommation d'ECS est généralement importante et relativement constante sur l'année, ce qui présente un intérêt certain pour le préchauffage de l'eau par l'énergie solaire thermique.
  • Dans les bâtiments tertiaires ayant des besoins en eau chaude importants et relativement constants sur l'année (hôtels, hôpitaux, maisons de repos, piscines, cuisines d'entreprise, halls sportifs...), les systèmes solaires thermiques peuvent également couvrir une fraction des besoins en eau chaude, typiquement 20 à 50% en base annuelle.
  • Les bâtiments industriels ont généralement besoin d'une grande quantité de chaleur à « haute » température (typiquement 100 à 250°C) pour leur «process» industriel. Ceci offre un large potentiel de développement aux systèmes solaire utilisant des capteurs fonctionnant à haute température.

Le soutien de chauffage (systèmes COMBI)

  • Dans le logement résidentiel, à certaines conditions, un système solaire thermique peut couvrir une part relativement importante (typiquement 15 à 50%) des besoins en chauffage d'une habitation. Le soutien au chauffage prend tout son sens dans un bâtiment énergétiquement performant doté d'un niveau élevé d'isolation des parois, équipé d'un système de chauffage à basse température (régime 50/30 ou inférieur) et affichant encore un besoin en chauffage durant la mi-saison. La surface de capteurs en toiture et la place dévolue au stockage de chaleur (typiquement 1000 litres et plus) sont plus importantes que pour la production d'ECS seule.
  • Dans les bâtiments tertiaires et industriels, les systèmes solaires thermiques peuvent assurer un soutien au chauffage des locaux. L'installation d'un tel système doit faire l'objet d'une étude de faisabilité et de dimensionnement détaillée. Les progrès réalisés en matière de stockage inter-saisonnier et d'augmentation de la densité de stockage de chaleur (notamment) favorisent la réalisation de projets de soutien de chauffage solaire à plus grande échelle

3000 m² de capteurs solaires avec stockage inter-saisonnier à Munich

image23 (Source : Tisun )

Le chauffage de piscines

  • Le chauffage et le maintien en température de l'eau des piscines est une application intéressante de l'énergie solaire thermique étant donné la température de l'eau des bassins (≤ 30°C).
  • Les piscines de jardin affichent un besoin en eau à très basse température (£30°C) couplées à une utilisation estivale en phase avec les périodes d'ensoleillement, ce qui en fait une application intéressante pour l'énergie solaire thermique. Les types de capteurs utilisés à cette fin sont généralement non vitrés, fabriqués en polyéthylène de couleur noire et peu coûteux (±50 €/m²).
  • Le (pré)chauffage des piscines résidentielles intérieures (utilisées toute l'année) combiné à la production d'ECS offre également un débouché intéressant pour les systèmes solaires. Ce type d'application nécessite des capteurs plans vitrés.
  • Dans les piscines publiques couvertes, le maintien en température de l'eau des bassins combiné à la production d'ECS pour les douches est une application intéressante, vu les consommations d'eau de renouvellement des bassins et d'ECS souvent élevées et relativement constantes sur l'année. L'installation d'un tel système doit impérativement faire l'objet d'une étude de faisabilité et de dimensionnement détaillée.

Capteurs solaires installés sur la toiture de la piscine Nemo33 à Uccle

image24 (Source : 3E).

Quel type de stockage et de système solaire en fonction du risque associé ?

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Pour plus d'informations, voir Types de systèmes et Types de réservoirs de stockage

Quel type de capteur solaire en fonction du bâti et des besoins en eau chaude ?

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Pour plus d'informations, voir Types de capteurs solaires thermiques