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Le dimensionnement des chauffe-eau solaires en question…

Dossier - Chauffe-eau solaire, le bon choix à coup sûr
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Voici le principe du chauffe-eau solaire : laissez un tuyau d’arrosage rempli d’eau en plein soleil... Au bout de quelque temps, l’eau qui va sortir du tuyau sera chaude. Elle le sera encore plus si le tuyau est de couleur sombre, et même brûlante si une vitre est placée au-dessus du tuyau. Pour les systèmes actuellement commercialisés, la technologie est « légèrement » plus aboutie. Elle permet de tirer parti au maximum du moindre rayonnement que nous envoie le dieu Râ, arrivant sur Terre après un parcours de quelque 150 millions de kilomètres !

  
DossiersChauffe-eau solaire, le bon choix à coup sûr
 

Pour connaître les performances réelles des CESI installés dans le cadre du Plan Soleil, près de 120 installations ont été instrumentées sur une année dans quatre régions. Les principaux résultats de cette étude menée par l'Ademe et le CSTB sont les suivants :

Les températures réelles d'eau froide sont moins basses que dans les données de référence utilisées habituellement ;
La consommation moyenne d'eau chaude est de 120 litres à 50 °C par jour et par installation soit 33 litres par personne en moyenne alors que les calculs sont basés sur une consommation de 50 litres d'eau chaude/jour/personne;
Les installations sont dans l'ensemble surdimensionnées (surface de captage et volume de stockage) ce qui entraîne un coût d'installation plus important que nécessaire, une productivité faible et des consommations de l'appoint supplémentaires ;

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Les économies réalisées dépendent de la consommation d'eau chaude et aussi de la gestion de l'appoint, notamment de sa température de consigne.

La conclusion de cette étude énonce clairement que « les performances observées sont en fin de compte un peu décevantes et montrent que des optimisations des systèmes sont nécessaires pour obtenir une meilleure rentabilité. En particulier, la diminution du dimensionnement (capteurs solaires, volume de stockage solaire et volume d'appoint) pourrait permettre une réduction des coûts des systèmes ; une meilleure gestion à la fois de la boucle solaire et de l'appoint pourrait améliorer sensiblement leurs performances. »

Réaction de Fabrice B., conseiller énergie à l'ADERA (Franche-Comté).  En Franche-Comté, la plupart des installations font 5 m2 pour 300 litres de stockage. Une surface de 3 m2 de capteurs serait normalement suffisante, mais les produits qui sont vendus font en moyenne 2 à 2,5 m2. Les gens préfèrent donc payer un peu plus cher, mais être certains que l'eau de leur ballon sera majoritairement chauffée par le soleil. Réduire la surface des capteurs et du stockage fait naturellement baisser le coût de l'installation, mais des frais fixes existent, qu'un CESI fasse 3 ou 6 m2 : régulation, vase d'expansion, sonde...

Diminuer le volume du ballon limite l'autonomie en cas de mauvais temps durable, c'est un point important pour les régions comme la nôtre où le soleil peut disparaître pendant plusieurs jours. Tout dépend de ce que l'on recherche :
une meilleure productivité au m2 (dimensionnement plus petit). L'appoint sera plus souvent sollicité, mais le solaire
donnera son maximum.
une faible sollicitation de l'appoint (dimensionnement plus grand).

L'installation sera un peu plus chère, mais l'été et en demi-saison, l'appoint sera moins sollicité. Ceci peut être intéressant si l'on possède une chaudière bois qu'il serait ennuyeux de devoir allumer en été ou en demi-saison lorsque le soleil manque.