Calculer l’énergie solaire thermique : Taille et conception

En principe, tous les toits se prêtent à l’installation de panneaux solaires thermiques. Néanmoins, l’inclinaison et l’orientation du toit doivent correspondre. Une surface de toit orientée vers le sud constitue une bonne base. Celle-ci ne devrait en outre pas être ombragée. De petites pertes sont tolérables le matin ou le soir en raison du faible niveau d’ensoleillement. Pour le reste, il est possible de les installer aussi bien sur des toits plats que sur des toits en pente. Cependant, un système solaire thermique Viessmann peut également être installé directement sur la façade.

Consultez le service compétent avant de planifier et de mettre en œuvre l’installation.

Les capteurs solaires collectent l’énergie à chaque fois que les rayons du soleil atteignent leur surface. En hiver, il faut simplement tenir compte du fait que le soleil est plus plat à l’horizon. De plus, la durée d’ensoleillement est généralement plus faible. Il faut dans tous les cas le prendre en compte avant d’installer un système solaire thermique. Les capteurs solaires Viessmann offrent ainsi différentes possibilités de montage. Si le toit est mal placé, le montage en façade peut être une solution. Il faut cependant choisir ici la partie de la façade la plus exposée au soleil pendant la journée. En principe, l’inclinaison des capteurs ainsi que la taille de la surface des capteurs peuvent être adaptées afin que vous puissiez bénéficier d’un rendement relativement élevé également en hiver. Mais le solaire thermique comme seul chauffage en hiver n’est pas (ou guère) possible en Suisse. 

Les frais d’entretien d’un système solaire thermique sont faibles par rapport à d’autres systèmes de chauffage. Il est néanmoins recommandé de faire effectuer une inspection annuelle. En cas d’inspection, la pression de l’installation ainsi que les pompes sont notamment contrôlées. En outre, un contrôle visuel des principaux composants devrait être effectué tous les trois à cinq ans. Lors de ce contrôle, le spécialiste examine non seulement les capteurs, mais aussi toutes les autres tuyauteries, la robinetterie et tous les autres composants.

Comme pour tout remplissage d’une installation de chauffage, de l’air pénètre également dans le circuit du capteur. Celui-ci est en grande partie déplacé par le fluide caloporteur. Une petite partie reste et se trouve également dans le fluide lui-même, mais ne s’en détache qu’à des températures plus élevées. L’air dans le circuit des capteurs solaires provoque des bruits et peut avoir une influence considérable sur le bon écoulement de l’eau dans les capteurs solaires. Mais contrairement aux installations de chauffage, la purge en fonctionnement ne peut pas avoir lieu au point haut de l’installation, c’est-à-dire au niveau du capteur. On utilise des purgeurs qui s’ouvrent et se ferment soit manuellement, soit automatiquement. Dans le meilleur des cas, ceux-ci se trouvent en amont et avant l’entrée dans l’unité de stockage.

Pendant les mois les plus ensoleillés de l’année, il peut arriver que le ballon tampon de l’installation solaire thermique soit saturé et ne puisse plus recevoir de chaleur des capteurs. L’offre dépasse les besoins. Si la régulation le détecte, elle interrompt le circuit solaire à temps. En principe, ce que l’on appelle la stagnation thermique dans une installation solaire est donc un processus de fonctionnement normal : À partir d’une température d’environ 140 à 150 degrés Celsius, le liquide solaire commence à s’évaporer. La pression dans l’installation augmente de plus en plus en raison du volume croissant et le liquide du capteur est poussé dans un vase d’expansion à membrane. Il ne reste que peu ou pas de liquide dans les capteurs. Ceux-ci ne se remplissent à nouveau que lorsque les températures baissent. La condensation du liquide solaire fait à nouveau baisser la pression dans le système et le liquide stocké temporairement dans le vas de d’expansion à membrane reflue. Si de la chaleur est nécessaire, l’installation solaire thermique reprend son fonctionnement. Il est important que l’installation pour le solaire thermique soit conçue pour la stagnation et qu’elle soit régulièrement entretenue. En effet, la qualité du liquide du capteur, qui peut être affectée par ce processus, est également contrôlée.

ThermProtect empêche la surchauffe

Une couche absorbante intelligente protège les capteurs Vitosol contre la surchauffe. La techologie ThermProtect, brevetée par Viessmann, coupe toute autre consommation d’énergie lorsqu’une certaine température est atteinte et que le ballon solaire est entièrement chauffé.

ThermProtect permet également d’augmenter le rendement du Vitosol 200-FM par rapport aux capteurs plans à plaque traditionnels, car il permet des dimensions plus généreuses.

Pour l’utilisation de l’énergie solaire, il est intéressant de savoir quelle part du rayonnement solaire qui être réellement utilisée. Sur les 1 367 W/m² de rayonnement (constante solaire), environ 1 000 W/m² au maximum atteignent encore la surface de la terre en raison de l’influence de l’atmosphère. La partie du rayonnement qui atteint la surface de la Terre lorsque le ciel est dégagé est appelée rayonnement direct. Si la lumière du soleil passe par les nuages, elle est diffusée et on parle de rayonnement diffus. La somme du rayonnement diffus et du rayonnement direct s’appelle le rayonnement global.

Le taux de couverture solaire décrit le rapport entre l’énergie nécessaire à la production de chaleur et la chaleur solaire utilisable. Plus la couverture solaire est élevée, moins l’énergie doit être fournie par l’installation conventionnelle. La base de calcul du taux de couverture solaire est toujours la quantité de chaleur fournie par les générateurs de chaleur respectifs par an (et non leur puissance).

Le taux d’utilisation décrit le rapport entre l’énergie rayonnée et la chaleur solaire utilisable. Les températures élevées et les temps d’arrêt prolongés détériorent le taux d’utilisation. Le taux d’utilisation a une influence directe sur le rendement spécifique de l’installation de capteurs. Il indique la quantité de chaleur utile par mètre carré de surface de capteur et par an pouvant être produite par l’installation solaire. En règle générale, Plus le rendement spécifique est important, plus la rentabilité de l’installation est élevée.

On distingue en gros quatre étapes que l’entreprise spécialisée met en œuvre :

1. Montage des capteurs : Sur les toits inclinés, cela se fait par un montage sur le toit avec des crochets de toit. Pour les toits plats et autres surfaces, une sous-construction spéciale est nécessaire, sur laquelle les capteurs sont posés. 
2. Montage de l’unité de stockage : Lors du placement de l’unité de stockage, il faut tenir compte de l’encombrement (surface de base et cote de basculement) tout comme du poids et des voies de raccordement les plus courtes possibles, afin de limiter les déperditions de chaleur. 
3. Fermeture du circuit solaire : Les conduites d’alimentation et de retour du circuit solaire sont posées et tous les raccords sont mis en place. Le circuit solaire est rincé et un test d’étanchéité est effectué avant de remplir le circuit. 
4. Mise en service : Le système de commande, le régulateur solaire et les sondes de température notamment sont installés. De plus, toutes les armatures sont installées ainsi que le raccordement à la préparation d’eau chaude sanitaire et/ou à le chauffage d’appoint.

Avant la remise du procès-verbal de réception, l’installateur de panneaux solaires vous explique encore le fonctionnement de l’installation. 

Oui. Ici, l’installateur de panneaux solairesutilise des crochets de toit réglables en hauteur pour compenser les irrégularités. Le cas échéant, d’autres préparatifs peuvent également être nécessaires. L’expert en discutera avec vous au préalable. 

C’est déconseillé. Comme nous l’avons vu, le montage est complexe et les raccordements à la préparation d’eau chaude sanitaire et au circuit de chauffage, en particulier, nécessitent les compétences d’un installateur. Vous pouvez toutefois discuter au préalable avec votre entreprise spécialisée pour savoir si vous pouvez déjà vous charger des préparatifs sur le toit. N’agissez cependant pas trop vite. L’entreprise spécialisée vous conseillera volontiers sur ce qu’il est éventuellement possible de faire si vous disposez de l’habileté manuelle correspondante. Vous ne devriez toutefois pas raccorder ou monter vous-même l’ensemble du système solaire thermique.