Les énergies renouvelables

Les énergies dites renouvelables comporte l'ensemble des systèmes thermiques absorbant les calories présentes dans l'air, la terre, le vent et le soleil.

L'emploi des énergies renouvelables permet de diminuer les rejets de gaz à effet de serre et d'améliorer la qualité de l'air ainsi que de contribuer à l'amélioration des dérèglements climatiques.

Ces énergies sont disponibles et présentes chaque jour, des solutions performantes existent afin de diminuer les consommations d'énergies de l'habitation.

Quelques systèmes utilisant des ressources naturels:

Les systèmes solaires thermique et photovoltaique

Le puit canadien

La géothermie

L'aérothermie

La pompe à chaleur relié à des diffuseurs d'air

Les systèmes solaires thermique

Les systèmes solaires thermiques sont employés pour l'eau chaude, le chauffage central (radiateurs basse température, plancher chauffant), le chauffage des piscines.

Le chauffe eau solaire instantané:

Le taux de couverture annuel d'un chauffe eau solaire peut atteindre 80% des besoins en eau chaude.

Le chauffe eau solaire absorbe les calories par le rayonnement solaire sur les capteurs, ces calories sont restitué par un échangeur tubulaire ou à plaque dans le réservoir.

Un système de régulation pilote l'installation en fonction des élements recueillis par les diverses sondes de températures situés aux endroits suivants:

- Sonde capteur située à la sortie d'eau des capteurs

- Sonde de réservoir situé en partie basse du réservoir solaire

- Sonde de réservoir situé en partie haute du réservoir solaire

Le système de régulation permet de répondre à différentes configurations et de gérer par exemple des vannes directionnelles, évitant ainsi de passer par une chaudière lorsque l'eau et suffisament chaude.

Les vannes directionnelles peuvent également lors du retour d'eau de l'installation de chauffage, faire passer l'eau dans le ballon solaire afin de la réchauffer avant de repénétrer dans la chaudière pour faire l'appoint.

L'appoint est assuré par une source d'énergie existante ou à déterminer dans le cas d'une habitation neuve, (résistance électrique, chaudière gaz, chaudière fioul, chaudière à granulés de bois, pompe à chaleur).

Le dimensionnement d'un chauffe eau solaire est déterminé en fonction du nombre d'occupant de l'habitation et de la consommation moyenne d'eau par personne et par jour (entre 30 et 50 litres/personne/jour).

Les consommations varient considérablement entre une douche et un bain.

Consommation journalière pour une famille de 4 personnes:

Volume d'utilisation = 4 x 50 litres = 200 litres

Le volume de stockage du ballon sera supérieur au volume d'utilisation, l'appoint étant assuré sur le tiers supérieur du ballon solaire.

Dans l'exemple précité on utilisera une capacité de stockage de 300 litres.

Tableau de sélection du chauffe eau solaire instantané

Les capteurs solaires

Les capteurs solaires se pose verticalement ou horizontalement selon le choix d'implantation.

Les capteurs solaires thermiques peuvent être de type capteur plan (panneau à absorbeur vitré) ou de type sous vide (absorbeur tubulaire).

La surface des capteurs varie en fonction de l'exposition ainsi que de l'inclinaison.

L'exposition la plus adéquate sera une orientation plein sud avec une tolérance d'écartement de + ou - 45°.

L'inclinaison des capteurs et déterminée selon l'optimisation du rendement de l'installation ou du choix d'implantation de l'utilisateur.

Le degré d'inclinaison d'un capteur solaire est important car la durée d'ensoleillement ainsi que la hauteur du soleil varie en fonction des saisons.

L'inclinaison optimale d'un capteur étant de 45° afin de favorisé les apports d'énergies en hiver et évitant les surchauffes en été.

Possibilités d'implantation des capteurs solaires

- Au sol : Sur dalle de ciment ou sur chassis métallique

- En terrasse: Sur support béton ou support lesté

- En facade: Inclinaison à 45° (dans nos pays voisins la pose se fait également en garde corps)

- En toiture: Pose parallèle à la toiture ou en intégration.

Implantation sur toiture capteurs à l'horizontal

Les systèmes solaires combinés:

Le système solaire combiné utilise une capacité de stockage variable selon la surface de l'habitation, cette reserve d'énergie est utilisée pour réduire les consommations du système de chauffage par réchauffement des retours (radiateurs ou plancher chauffant) ainsi que pour produire de l'eau chaude (préchauffage de l'eau par temps couvert avant appoint par chaudière)

Le réservoir solaire a pour rôle de stocker les calories absorbés par les capteurs et les restituer par un échangeur tubulaire ou à plaques.

Les calories sont prélevés dans le réservoir en fonction des besoins pour le chauffage ou l'eau chaude.

L'eau chaude est produite par un echangeur à plaques (prélèvement des besoins dans le réservoir a l'aide d'un circulateur), ce procédé de production d'eau chaude évite le develloppement de légionelle.

Lien vers défintion de la légionelle

Tableau de sélection du systeme solaire combiné (30% d'apport sur chauffage, 80% d'apport en production d'eau chaude)

Tableau de sélection du systeme solaire combiné (50% d'apport sur chauffage, 80% d'apport en production d'eau chaude)

Réchauffage d'une piscine par l'énergie solaire:

Le système solaire combiné peut également couvrir les besoins de chauffage d'une piscine, les calories non utilisés en été sont suffisantes pour élever la température de la piscine.

Il suffit de créer une liaison entre les capteurs solaires et le local piscine, le réchauffement et effectué automatiquement par gestion électronique de la régulation solaire.

Le système solaire continu de couvrir les besoins en eau chaude sanitaire, nous déterminons la température que nous souhaitons conserver à l'intérieur du réservoir de stockage pour les besoins en eau chaude.

Dès que le réservoir a atteint la température préréglée le système solaire dirige les calories absorbé par les capteurs vers le système de la piscine.

Un échangeur à plaque permet de faire l'échange calorique entre le système solaire et la piscine, une vanne directionnelle à controle de température permet de définir la température d'eau délivrée par le système solaire.

L'installation solaire est autonome, aucune intervention humaine n'est nécessaire, vous bénéficiez ainsi de toute l'énergie solaire absorbé.

Peut on chauffer une piscine autrement en utilisant l'énergie solaire?

Il existe plusieurs possibilités selon la configuration de l'habitation.

Prenons l'exemple d'une habitation sans système de chauffage centrale (électrique, climatisation réversible).

On peut dans ce cas implanter des capteurs en liaisons direct avec le système de la piscine, le réchauffement étant toujours assuré par l'échangeur à plaque ainsi que la vanne directionnelle limitant la température d'eau injecté dans le circuit piscine.

La circulation de l'eau étant assuré par une pompe, la régulation automatisée gère la mesure des sondes de température disposés sur l'installation, le déclenchement simultané de circulation d'eau de la piscine, les controles de sécurité du système.

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Cette page contiendra prochainement les informations concernant les systèmes solaires photovoltaique.