Le chauffe-eau solaire se sert des lumières du soleil pour produire de l’eau chaude quotidiennement. Il la stocke ensuite dans un grand réservoir étanche et isolé dénommé ballon. Les lumières du soleil sont captés par des panneaux qui ont pour rôle de faire monter la température du liquide qui circule dans l’absorbeur. Lorsque ce liquide devient plus chaud que l’eau conservée dans le ballon alors, le processus de transmission d’énergie emmagasinée commence et le fluide va se mettre à circuler.
Il faut savoir qu’un chauffe-eau solaire ne produit pas tout seul de l’eau chaude. Il se compose de quelques éléments essentiels qui se raccordent entre eux pour permettre aux rayons du soleil de chauffer l’eau sanitaire. Ces éléments comptent un régulateur électronique, un ou plusieurs capteurs vitrés avec un absorbeur, une pompe de circulation, un vase d’expansion, un ballon de stockage qui peut être intégré ou non au dispositif ainsi qu’un circuit de plomberie de transfert de la chaleur.
Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ?
Une fois que le soleil commence à transmettre de l’énergie alors, la température de l’absorbeur contenu dans les panneaux solaires thermiques va commencer à s’élever. Il transmet alors cette chaleur au fluide caloporteur (qui peut aussi être de l’eau). Une fois le fluide caloporteur refroidi, il ressort du serpentin (ou échangeur) pour se diriger vers les panneaux où il retrouve de la chaleur. L’eau stockée dans le ballon quant à lui, s’élève à une plus forte température. Il convient de noter que pour assurer un transfert de chaleur, l’écart de température n’est pas très important. Généralement, la régulation d’un chauffe-eau solaire permet de maintenir la circulation du fluide caloporteur avec un écart minimum de 3 à 10 °C.
Dans la matinée, l’eau stockée dans le ballon autour du serpentin commence à se réchauffer. En même temps, le fluide caloporteur, en passant par le ballon, voit sa température s’élever alors que le soleil devrait ne plus chauffer. Vers midi, le liquide retrouve une température proche des 50 °C.
Pour une utilisation d’eau chaude, le ballon affiche une structure qui permet de puiser sa partie haute qui est ensuite compensée par l’eau froide qui arrive dans sa partie basse. Ce système ingénieux permet de ne pas se brûler au contact de l’eau chaude. De plus, l’eau sanitaire qui vient d’être réintroduit atteint rapidement une température plus chaude au contact de l’échangeur.
Durant l’après-midi, la température de l’eau emmagasinée peut encore s’élever jusqu’à 70 °C si le soleil continue de chauffer. Au-delà de cela, la régulation électronique des panneaux solaires bloque automatiquement la circulation du fluide caloporteur afin d’éviter tout risque de surchauffe.
Si le rayonnement solaire est toujours aussi fort et que les panneaux continuent d’absorber de l’énergie alors, le fluide caloporteur va continuer à chauffer et à atteindre la température maximum. C’est là qu’intervient le vase d’expansion, il va éviter l’ébullition et empêcher que le fluide caloporteur se dilate.
Le soir, les panneaux solaires se refroidissent de manière progressive puisqu’il n’y a plus d’énergie à pomper. Une fois que le fluide caloporteur affiche une température plus basse que celle de l’eau contenue dans le ballon alors, la régulation électronique va arrêter automatiquement la circulation jusqu’au lendemain. Et pendant la nuit, le ballon va se refroidir progressivement. L’eau froide va descendre jusqu’au fond du ballon et attendre que l’échangeur la réchauffe de nouveau le lendemain. Il convient de noter que l’eau chaude reste pendant ce temps, dans la partie haute du ballon.
Un chauffe-eau solaire base son fonctionnement sur l’échange d’énergie et la dilatation des liquides grâce à un capteur plan vitré. Ce système ingénieux présente de nombreux avantages sur le long terme, mais aussi du plan économique puisqu’il permet de faire des économies sur la facture énergétique. En effet, le chauffe-eau solaire peut couvrir plus de 40 à 100 % des besoins énergétiques sanitaires d’une habitation. Par ailleurs, recourir à un chauffe-eau solaire c’est contribuer au développement durable puisque l’énergie obtenue est propre et renouvelable et ne contient aucun déchet énergétique.
Pour l’instant, l’installation d’un chauffe-eau solaire est encore encouragée par l’État et les collectivités territoriales, ce qui permet de s’équiper à moindre cout. De plus, l’installation de ce type de dispositif ne prend qu’une demi-journée si l’on a recours à un professionnel dans le domaine.
En conclusion, le chauffe-eau solaire permet de bénéficier chez soi d’eau chaude en permanence. De plus, l’énergie est renouvelable, ce qui est un gros avantage à ne pas oublier.