Le chauffe-eau solaire combiné comme tout dispositif solaire a recours à l’énergie du soleil, mais peut aussi utiliser une autre source d’énergie. Il existe deux types principaux de chauffe-eau solaires combinés, à savoir le chauffe-eau combiné, eau chaude sanitaire et chauffage et le chauffe-eau qui intègre un ballon de stockage bi-énergie permettant la production de chaleur même si le soleil n’est pas au rendez-vous.
Le chauffe-eau solaire bi-énergie
Ce dispositif est surtout réservé aux chauffe-eau à circulation forcée. L’échangeur diffuse de la chaleur provenant des panneaux solaires au ballon. En général, l’échangeur est situé en bas du ballon pour permettre à l’eau froide de rester au fond du ballon et à l’eau chaude de remonter vers le haut.
La nuit, l’eau chaude emmagasinée dans le ballon reste utilisable puisque le chauffe-eau ne fonctionne pas. En hiver par exemple, où le soleil ne répond pas toujours à l’appel, le système biénergie fonctionne avec un deuxième échangeur, situé en haut du ballon de stockage. Le dispositif tire alors son énergie d’une source externe de production de chaleur. Cela peut être une chaudière à bois, une chaudière à gaz, à mazout ou encore à charbon. Ce second échangeur va alors réchauffer la partie haute du ballon pour que l’eau chaude soit disponible instantanément.
Il convient de noter que pour que ce système puisse fonctionner, le ballon doit être assez long et étroit pour que les variations de température n’aient pas d’impact sur le fonctionnement. À noter que la prise d’eau de sortie vers la maison doit se situer en haut du ballon.
Le chauffe-eau solaire combiné
Ce genre de dispositif requiert une installation assez particulière puisque le système produit deux ressources différentes, elle fournit à la fois de l’eau chaude sanitaire domestique et du chauffage pour l’habitation. Le besoin de chaleur d’une habitation dépend du type d’isolation thermique, mais aussi du climat local. Contrairement à la France, dans les pays froids, les normes d’isolations très sévères permettent de sous dimensionner l’installation.
Il existe deux approches fondamentales pour l’emploi de la technologie solaire pour le chauffage :
- le système à basse fraction solaire, soit de 20 à 50 % de la consommation de chauffage
- le système à fraction solaire élevé, de 50 à 100 % de la consommation totale de chaleur, chauffage et eau sanitaire comprise.
À noter que ce genre de dispositif ne peut être installé que sur un logement connoté « maison à basse consommation d’énergie ».
Ces deux approches mettent en avant un chauffage à basse température (chauffage par radiateur de grande surface ou par le sol, ceci afin d’assurer un meilleur rendement.
Le système de stockage double.
À l’origine, les installations solaires combinées ont été mises au point pour améliorer le chauffage d’un logement tout en chauffant l’eau sanitaire. Pour mieux répondre à ces deux besoins, les chercheurs ont décidé d’agrandir le doublage des ballons de stockage et la surface des capteurs solaires. La chauffe du ballon d’eau sanitaire a été traitée en premier et lorsqu’il avait atteint la température adéquate alors une vanne s’ouvrait vers le ballon de stockage pour le chauffage.
Le système de stockage combiné
Ce genre de dispositif a été mis au point pour faciliter la régulation et l’installation du système de chauffage, et surtout pour réduire les couts. Son système de fonctionnement se rapproche du principe de système solaire à circulation forcée.
Ce qui différencie les deux, c’est que la température est gardée à un très haut degré (environ 95 °C), ce qui implique l’installation d’une vanne de mélange thermique sur le circuit d’eau sanitaire. À ce stade, la vanne permet d’éviter les risques de brûlures. Quant au circuit de chauffage, il est directement relié au ballon de stockage. Le remplacement du système de chauffage par une régulation qui fonctionne à partir de variations de température est alors mis en place. Cette technique permet alors d’apparier une chaudière qui se met en marche une fois que le ballon a atteint une température plus basse que celle du circuit de chauffage.
L’énergie solaire est une source de chauffage intéressant pour un bâtiment en plus de chauffer l’eau sanitaire avec les panneaux. Toutefois, ce genre de système, contrairement aux installations plus primaires, ne doit être installé que dans les logements neufs, bien isolés et qui ont été conçus de manière à recevoir ce genre de système ingénieux.