1) Une source : le soleil
En Belgique, le rayonnement solaire global qui frappe une surface d’1 m2 est de 1000 à 1100 kWh/an, soit l’équivalent de 100 litres de mazout ou 100m3 de gaz. À l’échelle du territoire belge, cela représente environ 50 fois la consommation énergétique nationale annuelle. Le rayonnement solaire dans nos contrées est dès lors largement suffisant pour installer un chauffe-eau solaire.
2) Une conversion : tubes & fluide caloporteur
Toute matière exposée au rayonnement lumineux le transforme en chaleur. C’est cette propriété qui est exploitée par la technologie solaire thermique :
- Un capteur solaire thermique est constitué d’une surface absorbante sélective qui capte le rayonnement solaire direct et diffus et le transmet sous forme de chaleur à un fluide “caloporteur” via un réseau de tubes fins.
- Cette chaleur est acheminée par le fluide caloporteur vers un réservoir de stockage de l’eau chaude. Une pompe (ou circulateur) fait circuler le fluide caloporteur entre les capteurs et le réservoir ou ballon de stockage.
- La pompe est activée automatiquement par la régulation lorsque la température du fluide à la sortie des capteurs est supérieure à la température de l’eau dans le bas du réservoir de stockage.
3) Une cible : chauffage & ECS
Les installations solaires thermiques sont utilisées pour l’eau chaude sanitaire (ECS), ou comme appoint au chauffage des habitations
- Chauffe-eau solaire individuel (CESI) : Il n’y a aucun contact entre l’eau sanitaire et le fluide caloporteur. On peut greffer un CESI, sans aucune difficulté, sur une installation de chauffage déjà existante.
- Système solaire combiné : Le principe de fonctionnement de ce système est semblable à celui du chauffe-eau solaire, mais en plus, le fluide caloporteur transmet sa chaleur, toujours par le biais d’un échangeur thermique, au réseau d’eau de chauffage. Celle-ci est également stockée dans un ballon.
Cette eau de chauffage circule ensuite dans les radiateurs pour réchauffer l’air ambiant.
Pour remédier à un défaut d’ensoleillement, on peut adjoindre à ces systèmes un dispositif complémentaire une chaudière traditionnelle au gaz ou au mazout, ou mieux encore une pompe à chaleur ou une chaudière à bois.