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RÉSUMÉ
Cet article traite de la production d’eau chaude grâce à l’énergie solaire. On y retrouvera les différents intérêts de ce mode de production d’énergie dans le contexte actuel, ainsi que la description des différents types de dispositifs existants sur le marché.
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Natacha BELLOIR : Conducteur d’opération - Ministère des Armées
INTRODUCTION
Le principe du chauffe-eau solaire consiste à utiliser la chaleur du soleil pour chauffer directement l’eau contenue dans un ballon à l’aide de capteurs solaires thermiques. Il est intéressant partout en France, même si la surface de capteur nécessaire pour chauffer une même quantité d’eau sera différente en fonction de la région. Le chauffe-eau solaire présente plusieurs avantages, dont celui de participer aux efforts de diminution de la consommation d’énergie des logements, rendue obligatoire par la RT2020.
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3. Les différentes technologies
Les technologies actuelles du solaire thermique conduisent à considérer deux filières de développement et d’applications :
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une filière moyenne et haute température (100-300 °C et plus), basée notamment sur l’utilisation de cycles thermodynamiques, la conversion de l’énergie thermique en énergie mécanique ou électrique, et la mise en œuvre de capteurs à concentration ;
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une filière basse température (30-100 °C) basée sur l’utilisation de capteurs solaires plans avec ou sans couverture et de tubes sous vide, pour des applications de production d’eau chaude sanitaire ou d’eau chaude industrielle mais aussi de chauffage des locaux, de climatisation et de rafraîchissement
Il existe sur le marché différents types de chauffe-eau solaires adaptés aux besoins de chaque foyer.
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Chauffe-eau solaire individuel (CESI) monobloc, à éléments séparés ou encore optimisé : particulièrement indiqués pour les maisons individuelles, ils sont composés de panneaux solaires thermiques et d’un ballon de stockage d’eau. Ils permettent de couvrir entre 50 et 80 % de la production d’eau chaude d’un logement, et si le niveau d’ensoleillement n’est pas suffisant, ils sont couplés à un système d’appoint capable de prendre le relais (électrique ou gaz).
Le CESI monobloc (figure 7) est principalement dédié aux climats chauds car son réservoir est stocké à l’extérieur, les déperditions de chaleur seraient trop importantes avec des températures trop basses. Ce système ne nécessite pas de pompe électrique pour faire circuler le liquide caloporteur, celui-ci est envoyé vers le ballon par convection naturelle.
Le CESI à éléments séparés (figure 8) s’adapte à davantage de situations quel que soit le climat. Il pourra être à circulation forcée ou à thermosiphon (convection naturelle). Dans le second cas, cela nécessitera d’installer le réservoir en hauteur par rapport à l’emplacement des capteurs.
Le CESI optimisé (figure 9) permet de réduire les déperditions thermiques. Pour cela, l’eau...
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Saisie des systèmes solaires thermiques - CSTB - avril 2017
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Installations solaires thermiques et leurs composants – Capteurs solaires - NF EN 12975-1 - décembre 2010
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Énergie solaire – Capteurs thermiques solaires - NF EN ISO 9806 - novembre 2017
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Installations solaires thermiques et leurs composants – Installations assemblées à façon - NF EN 12977-1 - avril 2018
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Travaux de bâtiment – Installations solaires thermiques avec des capteurs vitrés – Partie 1-1 : Cahier des clauses techniques types - NF DTU 65.12 P1-1 - décembre 2012
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Travaux de bâtiment – Installations solaires thermiques avec des capteurs vitrés – Partie 1-2 : Critères généraux de choix des matériaux - NF DTU 65.12 P1-2 - décembre 2012
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Capteurs solaires – Exigences générales - NF EN 12975 - mars 2022
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ANNEXES
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