Chauffe-eau solaire

Figure 1. Un chauffe-eau solaire.

Un chauffe-eau solaire ou CES est un système qui convertit la lumière du Soleil en énergie qui peut ensuite être utilisée pour le chauffage de l'eau domestique. Cette eau chauffée peut être utilisée pour le lavage à domicile, le chauffage des sols par rayonnement ou pour le chauffage des piscines.

Les systèmes de chauffage solaire de l'eau utilisent un grand nombre de technologies différentes qui peuvent être utilisées presque partout dans le monde. Chacun de ces systèmes comprend deux composants principaux : les réservoirs de stockage et les capteurs solaires. En plus, il existe deux types principaux de chauffe-eau solaires : les systèmes actifs avec des pompes de circulation et les systèmes passifs sans pompe.

Types de systèmes

D'une manière générale, les systèmes de chauffe-eau solaire sont composés de deux éléments principaux : les réservoirs de stockage et les capteurs solaires. Les capteurs servent à collecter et retenir la chaleur du Soleil. Une fois que les capteurs ont collecté l'énergie du Soleil, cette chaleur est transférée à un liquide appelé fluide caloporteur. Si ce fluide est l'eau, il absorbe la chaleur du capteur et déplace l'eau chaude pour utilisation ou stockage. Cependant, si ce fluide n'est pas l'eau, des échangeurs de chaleur sont utilisés pour transférer la chaleur du caloporteur vers l'eau domestique. Les pompes sont parfois utilisées dans les systèmes de chauffage actif pour contrôler la température de l'eau et la vitesse à laquelle elle circule.

Système passif

Les chauffe-eau solaires passifs sont, en général, moins coûteux que les chauffe-eau solaires actifs car ils ne nécessitent pas de pompe. En plus, cela facilite l'entretien du système. Cependant, ils sont généralement moins efficaces bien qu'ils puissent durer plus longtemps. Les deux types de systèmes de chauffage passif de l'eau sont les suivants :

• Systèmes intégrés de collecte et stockage : Ces types de systèmes fonctionnent mieux dans les régions où les températures descendent rarement en dessous de zéro ou dans les ménages ayant des besoins considérables en eau chaude en journée ou en soirée. Ces systèmes comprennent un ou plusieurs réservoirs noirs dans une boîte isolée. L'eau froide passe à travers le capteur solaire, ce qui chauffe l'eau. L'eau légèrement chaude se déplace ensuite vers un chauffe-eau d'appoint, qui constitue une source fiable d'eau chaude. Ils sont utilisés dans les zones qui ne gèlent pas, car les températures négatives pourraient entraîner la congélation des tuyaux.
• Systèmes de thermosiphon: Le mouvement des fluides dans ce système se produit lorsque l'eau chaude monte et l'eau froide descend. Quand l'eau est chauffée, l'eau chaude s'écoule dans le réservoir de stockage. Ils sont généralement plus chers car la conception du toit doit être prise en compte en raison de la lourdeur du réservoir de stockage.

Système actif

Il existe deux types distincts de systèmes de chauffe-eau solaires actifs qui utilisent des pompes, à savoir :

• Systèmes de circulation directe: Dans ces systèmes, les pompes font déplacer l'eau des capteurs vers la maison. Ces systèmes fonctionnent bien dans les climats où les températures n'atteignent pas le point de congélation, sinon l'eau pourrait geler et briser le système.
• Systèmes de circulation indirecte: Ces systèmes pompent un fluide caloporteur à point de congélation bas (tel que le glycol) dans les capteurs et dans un échangeur de chaleur. Cela chauffe l'eau qui se déplace ensuite vers la maison. Ils sont populaires dans les climats froids avec des températures négatives, car le fluide ne risque pas de geler et de briser le système.

Avantages

L'utilisation de l'énergie solaire pour chauffer l'eau peut permettre aux propriétaires d'économiser d'importantes sommes d'argent à long terme. Si l'on utilise l'énergie solaire pour tout ou une partie du chauffage de l'eau domestique, cela permet de réaliser d'importantes économies sur la facture d'énergie de la maison. Cela dépend en grande partie de l'intensité de l'ensoleillement à l'endroit où se trouve le capteur ainsi que du prix de l'énergie. De plus, l'utilisation de ces chauffe-eau solaires peut rapporter des crédits d'impôt provinciaux, étatiques ou fédéraux ou des remises aux services publics.

La diminution de la consommation d'énergie grâce à l'utilisation de chauffe-eau solaires est également bénéfique pour l'environnement. Actuellement, la plupart de l'énergie utilisée par les gens provient de la combustion de divers combustibles fossiles. La combustion des ressources fossiles entraîne un large éventail d'impacts environnementaux, y compris le changement climatique, les pluies acides et le réchauffement de la planète, associés aux émissions de dioxyde de carbone. L'utilisation d'un chauffe-eau solaire réduit la consommation d'énergie provenant des sources de combustibles fossiles, ce qui est bénéfique pour l'environnement à long terme.

En savoir plus

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