Les avancées technologiques au fil des jours nous font découvrir de nouvelles choses. C’est le cas avec le chauffage solaire qui n’est rien d’autre que la transformation de l’énergie solaire pour divers usages, qu’il s’agisse d’une rénovation ou d’une construction. Qu’est-ce que le chauffage solaire ? On vous dit tout.
Le chauffage solaire, c’est quoi ?
L’option des énergies renouvelables est de plus en plus encouragée par les scientifiques, avec pour objectif la réduction au maximum de la pollution de l’atmosphère. Dans cet élan de transformation, le chauffage solaire est l’une des idées novatrices qui ont d’une ou d’une autre impacter le quotidien des hommes. Voyons ensemble à quoi cela renvoie et quels sont les différents types de chauffage solaire.
Chauffage solaire : Définition et fonctionnement
Définition
Le chauffage solaire fait référence au système d’énergie renouvelable qui collecte l’énergie du soleil sous forme de chaleur. Le système de chauffage solaire peut être utilisé soit pour le réchauffement interne de la maison ; soit pour servir de chauffe – eau dans les installations résidentielles, commerciales ou industrielles.
Fonctionnement
Dans le cas des systèmes de chauffage solaire de l’eau (SWH), l’eau chauffée est utilisée dans les douches, les robinets de cuisine et de salle de bain, les piscines, les machines à laver, les jacuzzis et autres appareils nécessitant de l’eau chaude.
Concernant le chauffage solaire des locaux, le liquide chauffé circule dans un système de chaleur rayonnant. Il passe à travers la tuyauterie dans les murs ou les planchers. La chaleur produite permet ainsi de réchauffer naturellement les pièces internes de la maison.
Aujourd’hui, il existe également des radiateurs solaires qui réchauffent passivement l’air au lieu d’un liquide. Ils sont couramment utilisés au Royaume-Uni et dans d’autres pays européens. En réchauffant l’air extérieur puis en le faisant circuler à l’intérieur, ces systèmes offrent une méthode unique de chauffage des locaux à l’aide d’énergie renouvelable.
Les avantages du chauffage solaire sont multiples : il utilise une énergie propre et inépuisable, le soleil. Par définition, c’est donc un mode de chauffage bien moins polluant qu’un chauffage avec une source d’énergie non renouvelable. En outre, il ouvre droit à des aides de l’état pour son installation, et permet à faire de réaliser de belles économies sur sa facture de chauffage, puisqu’un système solaire combiné peut couvrir entre 25 et 60% des besoins en chauffage d’une maison. Dans les meilleurs cas, une maison peut se retrouver en auto-consommation, voire revendre le surplus d’énergie à des fournisseurs d’énergie comme EDF ! C’est donc un chauffage écologique, économique et durable.
Les types de chauffages solaires
Il en existe deux types de chauffage solaire à savoir le chauffage passif et le chauffage actif.
Le chauffage passif
Le chauffage passif est celui qui intègre la conception architecturale pour chauffer les bâtiments. Le site, la structure et les matériaux du bâtiment peuvent ainsi tous être utilisés pour maximiser l’effet de chauffage et d’éclairage. La lumière du soleil étant évidemment l’élément principal dans ce processus, permet tout de même de réduire les besoins en combustible.
Un bâtiment bien isolé avec une grande fenêtre vitrée orientée vers le sud, par exemple, peut efficacement contenir la chaleur des jours ensoleillés. Ceci permet de réduire la dépendance au gaz ou au mazout (pour le chauffage) ou à l’électricité (pour l’éclairage).
La pénétration de la lumière du soleil réchauffe l’air et les surfaces solides des pièces qui y sont exposées. Cette chaleur est transportée vers d’autres pièces du bâtiment par convection naturelle. Les finitions intérieures telles que la brique ou les carreaux sont souvent incorporées dans les bâtiments pour absorber la lumière du soleil et orienter la chaleur la nuit.
Le chauffage actif
Pour le chauffage actif, des moyens mécaniques sont utilisés pour stocker, collecter et distribuer l’énergie solaire dans les bâtiments afin de fournir de l’eau chaude ou du chauffage des locaux.
La lumière du soleil qui arrive sur le réseau de capteurs d’un bâtiment est convertie en chaleur. Cette chaleur est transférée à un fluide porteur (généralement un liquide) qui est ensuite pompé vers un système de conversion, de stockage et de distribution.
Dans les systèmes à base de liquide, l’eau (ou moins fréquemment le glycol) est pompée à travers des tubes qui sont en contact avec un collecteur plat. Ce dernier est une plaque de métal noire qui absorbe la lumière du soleil. Elle est isolée à l’avant avec des couches de verre et d’air.
Le verre fait parvenir la lumière visible sur la plaque mais conditionne la chaleur qui en résulte, laquelle est ensuite transférée au fluide porteur. En revanche, le fluide peut être pompé à travers un tube de verre vide ou une zone sur laquelle un grand volume de lumière solaire a été focalisé (et donc concentré) par des miroirs réfléchissants.
Après avoir récupéré la chaleur du collecteur, le fluide porteur est pompé vers un réservoir de stockage isolé, où il peut être utilisé immédiatement ou stocké pour une utilisation ultérieure.
Le système peut alimenter une maison avec de l’eau chaude tirée du réservoir de stockage ou, avec l’eau chauffée circulant à travers des tubes dans les planchers et les plafonds. Il peut également fournir le chauffage des locaux.
Le réservoir de stockage permet à l’eau chauffée pendant les périodes ensoleillées d’être utilisée la nuit ou pendant les jours nuageux. Si le fluide porteur contient de l’antigel pour l’empêcher de geler en hiver, un transformateur de chaleur est utilisé pour transférer la chaleur du fluide porteur vers l’eau qui peut être utilisée à des fins domestiques.
Les systèmes de chauffage résidentiels utilisant des collecteurs à plaques plates sont généralement des fluides caloporteurs à des températures comprises entre 66 ° et 93 ° C (150 ° et 200 ° F).
En conclusion
En somme, le chauffage solaire est une technique de transformation de l’énergie solaire en énergie de chauffage interne pour les domiciles. Ce système permet également de chauffer de l’eau sans faire usage de l’énergie électrique.
Cette idée novatrice qui fait partie du grand ensemble des énergies renouvelables, existe sous deux formes : le chauffage passif et le chauffage actif. L’importance, l’efficacité et surtout le côté économique de ce système de chauffage ont réellement amélioré le quotidien des uns et des autres. De nos jours, il est de plus en plus intégré dans les conceptions architecturales.
