Le chauffage solaire est la conversion du rayonnement solaire en chaleur au moyen d’un collecteur solaire.

La chaleur est principalement valorisée pour chauffer l’eau sanitaire. Lorsqu’elle est conçue correctement, une installation solaire thermique produit assez de chaleur pour couvrir 60 à 70% des besoins énergétiques annuels pour la production d’eau chaude sanitaire. De mai à septembre, l’installation solaire suffit généralement pour la production d’eau chaude, ce qui permet d’éteindre la chaudière pendant cette période. Cela économise du mazout ou du gaz naturel et fait baisser les coûts énergétiques.

Une installation solaire thermique couvre 60 à 70% du besoin énergétique annuel pour la production d’eau chaude sanitaire.

Production d’eau chaude sanitaire: 1 collecteur solaire, 2 accumulateur de chaleur, 3 circuit solaire, 4 régulation, 5 chaudière, 6 amenée d’eau froide

Une installation solaire thermique se compose d’un collecteur solaire, d’un accumulateur de chaleur et d’un circuit solaire. La chaleur produite dans le collecteur est amenée par un fluide caloporteur jusqu’à l’accumulateur, où un échangeur de chaleur transmet la chaleur à l’eau sanitaire. Lorsque l’ensoleillement est insuffisant, le chauffage de l’eau sanitaire doit être appuyé par une chaudière.

La production d’eau chaude sanitaire d’une maison abritant 4 personnes nécessite un collecteur (plan) d’environ 6 m² et un accumulateur de chaleur de 300 à 400 l.

Par ailleurs, l’utilisation d’une plus grande surface de collecteur et d’un plus grand volume d’accumulateur permet d’appuyer raisonnablement le système de chauffage, à condition que le besoin soit modeste, les températures du circuit de chauffage modérées, et le collecteur orienté de manière optimale. Dans les maisons à basse consommation d’énergie, une installation solaire peut fournir environ 20% du besoin en chaleur ambiante (en plus des 60 à 70% du besoin en eau chaude sanitaire).

Installation solaire avec collecteur plan

Les bâtiments d’habitation sont principalement équipés de collecteurs plans ou de collecteurs tubulaires sous vide. Les premiers sont plus adaptés à la production d’eau chaude sanitaire, surtout parce qu’ils présentent pour cette application un meilleur rapport prix/performance que les seconds. Les collecteurs tubulaires sous vide sont plus adaptés à l’appoint du chauffage car ils fonctionnent avec des températures plus élevées, possèdent un meilleur rendement pendant la période de chauffage et nécessitent une plus petite surface.

Station solaire

Si le besoin concerne uniquement l’eau chaude sanitaire, il suffit d’installer un accumulateur solaire standard. S’il faut également appuyer le système de chauffage, on peut choisir un accumulateur solaire combiné. Ne pas surdimensionner son volume : un réservoir plus volumineux peut stocker une plus grande quantité d’énergie, mais à surface de collecteur égale, fonctionne forcément à température inférieure, ce qui nécessite de recourir plus fréquemment à la chaudière.

Les installations solaires thermiques reposent sur une technologie à maturité et présentent une durée de vie d’environ 20 ans. Leurs coûts d’exploitation sont faibles et elles demandent peu d’entretien. On recommande une inspection visuelle régulière. Il convient de faire contrôler l’installation par un spécialiste après un an, puis environ tous les deux ans, si possible au printemps, par temps ensoleillé.

Accumulateur solaire (avec chaudière à condensation au premier plan)

Une installation solaire nécessite une surface non ombragée et orientée autant que possible au sud.

Sans perte excessive de production, le collecteur thermique peut être orienté entre le sud-est et le sud-ouest et être incliné de 10 à 50°. Dans le cas d’installations de production d’eau chaude sanitaire, l’inclinaison optimale est de 40°.

Pour une meilleure planification, il convient d’effectuer une simulation de l’installation solaire. Cela permet de dimensionner le collecteur solaire par rapport à l’accumulateur de chaleur et de prévoir leur production énergétique.