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RÉSUMÉ
Cet article fait le point sur les systèmes solaires thermiques actuels utilisés dans le bâtiment. Il présente successivement le chauffage de l’eau des piscines qu’elles soient de plein air ou couvertes ; le chauffage des locaux essentiellement des systèmes solaires combinés assurant en même temps l’eau chaude sanitaire et le chauffage des logements ; la climatisation qui utilisent des machines à sorption ou à refroidissement évaporatif capables de produire du froid à partir d’une source chaude.
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André JOFFRE : Ingénieur Arts et Métiers - Président Directeur Général de Tecsol SA
INTRODUCTION
Le chauffage des bassins de piscines constitue une application privilégiée de l’énergie solaire. Le bas niveau de température de consigne (de l’ordre de 30 oC) se traduit par de bonnes performances des capteurs solaires.
Le chauffage des locaux connaît quant à lui un fort développement, en particulier dans le secteur des maisons individuelles.
Avec la climatisation solaire, il existe une parfaite adéquation entre le gisement solaire et les besoins de rafraîchissement.
Pour ce qui concerne le rayonnement solaire et le principe des capteurs solaires thermiques, le lecteur se reportera à l’article .
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2. Chauffage de locaux
Le chauffage des locaux connaît un fort développement, en particulier dans le secteur des maisons individuelles. Ces installations, qui assurent en même temps la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage des logements, sont dénommés « systèmes solaires combinés ».
Sur le graphique de la figure 4, représentatif des besoins d’un logement pour la production d’eau chaude et le chauffage, on distingue trois zones :
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zone 1 : l’énergie complémentaire à l’énergie solaire nécessaire pour chauffer les locaux ;
-
zone 2 : l’énergie solaire utilisable ;
-
zone 3 : l’énergie solaire en excédent, non utilisable directement.
Il existe de très nombreuses solutions techniques et chaque constructeur de matériel propose sa propre configuration. On peut toutefois retenir quelques données de base qu’il conviendra de respecter :
-
la surface de capteur, qui devra être calculée avec une méthode appropriée (voir ci-après la méthode FSC), représente environ 15 % de la surface à chauffer ;
-
les émetteurs de chaleur devront fonctionner à basse température (radiateurs de grande surface ou planchers chauffants) ;
-
il conviendra de mettre en place un dispositif permettant de protéger le fluide caloporteur des surchauffes pendant l’été (évacuation de l’énergie pendant l’été, dispositif de vidange des capteurs lorsque la température maximale est atteinte).
Pour caractériser un système solaire combiné, on pourra utiliser la méthode FSC, développée par l’Asder, qui définit le taux de consommation solarisable. Ce taux est donné par l’équation suivante :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - http://www.sudoc.abes.fr
-
(2) - KENJO (L.) - Étude du comportement thermique d’un chauffe-eau solaire à faible débit. - Université de Nice - Sophia Antipolis (2003).
-
(3) - MUGNIER (D.) - Rafraîchissement solaire de locaux par sorption. Optimisation théorique et pratique. - École nationale supérieure des mines (Paris) (2002).
NORMES
-
Installations solaires thermiques et leurs composants - Capteurs solaires - Partie 1 : exigences générales. Indice de classement : P50-530-1. - NF EN 12975-1 - 01-01
-
Installations solaires thermiques et leurs composants - Capteurs solaires - Partie 2 : méthodes d’essai. Indice de classement : P50-530-2. - NF EN 12975-2 - 07-03
-
Énergie solaire - Capteurs solaires sans vitrage - Mesure des performances thermiques. - P50-501-2 - 12-88
-
DTU 65.12 - Travaux de bâtiment - Réalisation des installations de capteurs solaires plans à circulation de liquide pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire - Partie 1 : cahier des clauses techniques - Partie 2 : cahier des clauses spéciales (référence commerciale des parties 1 et 2). - NF P50-601 - 10-00
-
Méthodes d’essai des capteurs solaires. Partie 1 : performance thermique des capteurs vitrés à liquide, chute de pression incluse. - ISO 9806-1:1994 -
-
Méthodes d’essai des capteurs solaires. Partie 2 : méthodes d’essai de qualification. - ISO 9806-2:1995 -
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