Le fonctionnement

Il y a deux genres de systèmes de chauffe-eau solaire – les systèmes passifs et les systèmes actifs. Dans les climats froids comme le nôtre, les systèmes actifs sont les plus répandus.

  • Dans un système actif, des capteurs solaires sont fixés à un toit ou sur un mur sud. Ces capteurs absorbent le rayonnement solaire par le biais d’un fluide caloporteur.
  • Afin de convertir le rayonnement solaire en énergie thermique utilisable, une pompe dirige le fluide caloporteur dans un échangeur de chaleur qui transfère l’énergie au système de chauffe-eau.
  • Cet échangeur de chaleur préchauffe l’eau qui entre dans le système de chauffe-eau conventionnel, de sorte que le système exige moins d’énergie pour chauffer l’eau à la température désirée.

Seuls les systèmes actifs sont admissibles à un Prêt Énergie terrestre résidentiel.

Genres de systèmes actifs répandus au Manitoba

Les genres de systèmes actifs les plus répandus au Manitoba sont le système à vidange autonome et le système à glycol.

Les systèmes à vidange autonome ont recours à des pompes qui font circuler l’eau domestique entre les capteurs solaires et un chauffe-eau situé dans la maison. Quand les capteurs refroidissent et les pompes sont arrêtées, l’eau s’écoule automatiquement des capteurs dans un réservoir à l’intérieur de la maison.

Les systèmes à glycol captent la chaleur et l’emmagasine dans une boucle fermée remplie d’une solution antigel appelée propylèneglycol. La chaleur est transférée à l’alimentation en eau chaude domestique par le biais d’un échangeur de chaleur.

Comparez le rendement, le coût, l’installation et l’entretien des systèmes.

  • Système à vidange autonome
    • L’eau est plus efficace que le glycol comme fluide caloporteur.
    • Ce système peut être plus coûteux car il exige un réservoir pour la vidange.
    • Le système doit être installé avec soin pour garantir que l’eau s’écoule automatiquement au besoin.
    • Entretien annuel minimal.
  • Système à glycol
    • L’efficacité du glycol comme fluide caloporteur diminue avec le temps.
    • Ce système peut être moins coûteux mais le glycol doit être remplacé périodiquement.
    • Ce système est typiquement plus facile à installer car l’emplacement des capteurs solaires et des canalisations par rapport au reste du système n’est pas critique pour la protection contre le gel.
    • Le glycol devrait être remplacé tous les 2 à 5 ans.

Capteurs solaires

Il y a plusieurs genres de capteurs solaires sur le marché. Les plus répandus sont les capteurs plans (vitrés ou sans vitrage) et les capteurs à tubes sous vide.

Un système de capteurs plans de type vitré se compose de plaques qui absorbent la chaleur du soleil. Elles sont fixées à un réseau de tuyaux de cuivre dans un boîtier isolant recouvert d’une plaque de verre. Le soleil passe à travers le verre et réchauffe le fluide dans les tuyaux de cuivre. Le vitrage réduit la quantité d’énergie solaire qui s’échappe, tout en protégeant les panneaux de la poussière, de l’humidité et des autres agents contaminants. La plupart des systèmes domestiques comptent un ou deux capteurs. Les capteurs plans sans vitrage peuvent absorber plus d’énergie solaire. Toutefois, une plus grande quantité de la chaleur absorbée est « perdue » dans l’air environnant par temps froid. Les capteurs plans sans vitrage conviennent aux applications saisonnières telles que le chauffage d’une piscine extérieur.

Un système de capteurs à tubes sous vide se compose de plusieurs tubes isolés en verre qui sont alignés en rangées parallèles et chacun renferme un petit tuyau absorbant. Le tuyau intérieur absorbe l’énergie solaire et la transfère dans une solution d’eau ou de glycol. L’air qui circule entre le tuyau et le verre est évacué pour permettre de conserver la chaleur (comme une bouteille isolante) et de maximiser la quantité d’énergie thermique transférée au fluide. Un système de capteurs à tubes sous vide domestique a tendance à occuper moins d’espace qu’un système de capteurs plans équivalent.

Comparez le rendement, le coût, l’installation et l’entretien des systèmes.

  • Capteurs plans
    • Typiquement, ces capteurs fonctionnent mieux quand le temps est chaud et le ciel est clair.
    • Peuvent être moins coûteux.
    • L’orientation et l’angle du système sont moins critiques; il y a donc plus de choix au niveau de l’installation.
    • Si une partie du capteur cesse de fonctionner, il pourrait être nécessaire de le remplacer en entier.
  • Capteurs à tubes sous vide
    • Ils peuvent produire une température de liquide de sortie plus élevée quand le temps est très froid.
    • Peuvent être plus coûteux.
    • L’orientation et l’angle du système sont plus critiques; il y a donc moins de choix au niveau de l’installation.
    • Les tubes particuliers peuvent être facilement remplacés, ayant peu d’effet sur le fonctionnement du système global.