Application du solaire thermique

Les installations solaires thermiques servent à réchauffer l'eau chaude sanitaire, à l'appoint de chauffage ou à la production de chaleur pour processus industriels, ainsi qu'à la climatisation. 

  • Eau chaude sanitaire

    Grâce à une installation solaire thermique, le soleil permet de préparer de l'eau chaude pour la salle de bains et la cuisine.

    Maison individuelle

    Le soleil couvre 60-70% du besoin annuel en énergie pour l'eau chaude dans une maison individuelle. Une petite surface de panneaux solaires posés en toiture (4–6 m²) et un petit accumulateur (450 litres) sont suffisants pour réchauffer 70% de l'eau chaude sanitaire consommée par une famille de 4 personnes durant toute l'année.

    Immeuble locatif

    L'utilisation d'installations solaires thermiques dans un bâtiment locatif est particulièrement rentable (notamment pour le préchauffage) et représente aussi une mesure efficace de réduction de l'énergie primaire. Une surface de capteurs d'environ 1 m2 par personne suffit pour couvrir par le solaire 30 à 40% de ses besoins en eau chaude sur toute l'année. Le dimensionnement des installations solaires sur les toits d’immeubles locatifs peut être optimisé en fonction de la relation coûts/bénéfices ou en vue d’un rendement plus élevé de la chaleur solaire. Les spécialistes tels que les Pros du solaire possèdent le savoir-faire requis pour adapter le dimensionnement de l'installation solaire thermique au profil des besoins de l'immeuble (existant ou neuf).

  • Les installations solaires thermiques utilisées pour l'eau chaude sanitaire et le chauffage des locaux couvrent au moins 30% de la consommation annuelle en énergie (eau chaude sanitaire et chauffage). Il est possible de combiner ces installations à tous les autres systèmes de chauffage en place.

    En été, l'énergie du soleil stockée suffit pour compenser plusieurs jours de mauvais temps. Pendant la période de chauffage, notamment en automne et au printemps, la durée de fonctionnement du chauffage principal s'en trouve nettement réduite.

    Les systèmes compacts disponibles sur le marché sont de plus en plus nombreux.

    Conditions optimales :

    • Orientation : 45° d'écart maximum de l'axe sud (vers l'est ou l'ouest) ; inclinaison 30 à 60°
    • Surface de capteurs : entre 0,6 m2 et 1 m2 par 1000 kWh de besoin en chaleur annuel pour l'eau chaude sanitaire et le chauffage des locaux (1000 kWh de besoin en chaleur correspondent à 100 litres de mazout). Une surface de capteurs se situant entre 15 et 20 m2, selon l'isolation du bâtiment.
    • Volume de stockage : entre 90 et 130 litres par m2 de surface de capteurs (env. 1500 litres).

    L'installation solaire permet de réduire la durée de service de la chaudière, augmentant ainsi sa longévité et économisant des frais !

  • Un tiers du besoin en chaleur de l'Union Européenne est attribuable aux secteurs industriel et commercial. La moitié environ de tous les processus de production exige des températures inférieures à 250 °C. Cette énergie peut être générée par le solaire. Dans le monde entier, on enregistre 200 installations (dont 4 en Suisse, état 2014) présentant une puissance installée de 42 MWth (correspondant à une surface de capteurs de 60 000 m2) et utilisées par les secteurs industriel et commercial. Jusqu'ici, la plupart des systèmes sont installés dans l'industrie alimentaire et des boissons, dans le secteur textile et chimique, ainsi que pour des processus de lavage simples, par ex. les laveries de voitures. Sur le plan international, de nouveaux capteurs sont développés pour les températures des capteurs situées entre 80 et 250 °C : des capteurs plans améliorés aux capteurs à miroir de Fresnel et cylindro-paraboliques, en passant par les capteurs CPC (CPC = Compound Parabolic Collector).

  • Il paraît inimaginable que l'énergie solaire puisse servir à la climatisation, mais c'est vrai. Les premiers essais ont été effectués dès le 19e siècle : aujourd'hui, la technique de climatisation solaire est à la veille de sa percée. Depuis des années, le besoin mondial de climatisation augmente davantage que le besoin de chauffage. Fin 2011, environ 1000 installations de climatisation solaire étaient en service dans le monde entier. La plupart de ces installations se trouvent en Allemagne et en Espagne. Parmi les bâtiments climatisés figurent surtout les immeubles de bureaux, les laboratoires, les hôtels et les sites industriels, parfois aussi des hôpitaux, des centres sportifs ou des caves à vin. Le coût de machines frigorifiques solaires à faible rendement s'élève à près de 1000 euros par kW de puissance frigorifique et à 500 euros pour celles de plus de 200 kW. A l'avenir, nous viserons à faire baisser les coûts à moins de 1000 euros par kW pour les plages à faible puissance.

  • Le solaire thermique s'emploie aussi dans le cadre d'applications particulières de chauffage: préchauffage de l'air pour systèmes d'aération, chauffage de l'eau pour les laveries et blanchisseries, installations de déshydratation, dispositifs de séchage du foin, processus techniques, chauffage de l'eau des piscines couvertes, etc. Toute application spéciale doit être conçue et réalisée par un spécialiste certifié.

    Quant aux installations solaires thermiques simples, elles conviennent bien au réchauffement de l'eau des piscines en plein air, garantissant une température agréable pour la baignade et prolongeant la saison balnéaire. A cette fin, on emploie des capteurs non-vitrés en plastique noir ou en acier chromé à travers lesquels l'eau du bassin circule directement. La pompe à circulation (système de filtrage) déjà mise en place peut être utilisée.

    En outre, la chaleur du soleil est utilisable pour le chauffage d'une douche. Les installations solaires destinées aux piscines sont l’exploitation la plus rentable de l’énergie solaire thermique. Dans plusieurs cantons, le recours aux énergies renouvelables est devenu obligatoire pour le chauffage des piscines en plein air.

    • Toutes orientations pour une inclinaison entre 0 et 15° ou une orientation sud-est à sud-ouest pour une inclinaison de 15 à 40°.
    • Surface de capteurs : 40 à 60% de la surface du bassin (avec couverture du bassin) et 60 à 100% de la surface du bassin (sans couverture).