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Chauffage solaire de maison à air ou eau chaude

On peut chauffer une maison en utilisant soit de l'air chaud soit de l'eau chaude.

Dans cet article on parlera du chauffage solaire à eau chaude car c'est un moyen plus productif et agréable que par air soufflé.

Les principales technologies de chauffage solaire pour maison ossature bois

Il y a maintenant 3 technologies de récupérateur de chaleur solaire appelés aussi panneaux solaires sur le marché

le panneau solaire thermique traditionnel

Panneau solaire traditionnel
Panneau solaire traditionnel

En 2 finitions : plat ou à tubes, le panneau solaire traditionnel a pour principale caractéristique : maximiser le rendement solaire. Bien que cela soit très intéressant l'hivers, ces panneaux posent un problème de sur-chauffe l'été. Autant ce n'est pas un problème quand utilisés en chauffe-eau solaire car les panneaux sont peu nombreux autant il faut prévoir un circuit de refroidissement pour garder les panneaux à une température en dessous de la température d'ébullition du glycol soit 120-130°c. Sinon les panneaux peuvent monter à 180° voir 280°c.

Certains panneaux peuvent utiliser de l'eau avec purge automatique (drain back) quand ils ne sont pas utilisés. cela peut être un bon palliatif pour gérer la sur-chauffe. Le fabricant doit mentionner ce type de fonctionnement car tous les panneaux ne supportent pas ni les chocs thermiques ni le maintien des caractéristiques des panneaux à haute température.

Au niveau des performances thermiques, les panneaux solaires traditionnels offrent un rendement solaire de 65% à 80% soit environ 1 000 kwh par an par panneau de 2,3m² (450 kwh/m²)

le panneau solaire toiture comme les tuiles solaires

Tuile solaire
Tuile solaire

Le panneau solaire toiture reprend les caractéristiques de la toiture en utilisant des tuiles ou ardoises.

Pour les tuiles, on utilise des tuiles transparentes et un absorbeur et placé dessous alors que pour les ardoises, ce sont elles qui font office d’absorbeurs.

Les avantages sont nombreux

  • pas de surchauffe
  • étanchéité identique aux autres tuiles du toit
  • forme libre

La contre, le rendement est moindre, de l'ordre de 60%. Cela ne pose pas de problème particulier sinon de mettre un peu plus de surface pour compenser.

FreeHeat Caleosol commercialise les tuiles solaires thermiques sous le nom de CaleoSoleil EVO

le panneau solaire hybride thermique photovoltaïque

panneau solaire hybride thermique et photovoltaïque
panneau solaire hybride thermique et photovoltaïque

Réellement à la mode car permettant sur une même surface de produire de l’électricité et de l'eau chaude pour le chauffage solaire. En fait, on double le rendement des panneaux solaire photovoltaïques. 

De plus, on peut utiliser tous les systèmes d'intégration toiture, donc très facile d'intégrer ce type de panneau solaire en construction. 

Comment cela marche-t-il:

  • La face avant est un panneau solaire photovoltaïque standard. Son rendement et son aspect sont ceux du fabricant du panneau solaire
  • En face arrière, on a ajouté un serpentin souvent identique à ceux des panneaux solaires traditionnels pour récupérer la chaleur. chaleur plus importante si le panneau est noir. 
  • Point intéressant, les panneaux photovoltaïques voient leurs rendements diminuer quand leur température augmente. Le refroidir permet aussi d'augmenter le rendement de production électrique

Le rendement thermique est d'environ 50% qui s'ajoute aux 18-19% photovoltaïque, d'ou les 70% annoncés par certains. Mais les calculs montrent que la production de 10 panneaux de 300 w soit environ 16m² est d'environ

  • 3000 à 3500 kwh d'électricité
  • 3000 à 3500 kwh d'eau chaude
Chauffage solaire pour maison ossature bois
Chauffage solaire pour maison ossature bois

Une économie d'énergie primaire importante:

Plus que les kwh produits, il est important de différencier kwh électrique de kwh thermique. En gros, 1 kwh électrique vaut 2,7 kwh d'énergie primaire alors que l'on est a environ 1 pour 1 pour te thermique. Donc les 6 000 à 7 000 kwh produits par les panneaux solaires hybrides sont en fait : 3 000 * 2,7 + 3 000 = 11 1000 a prés de 13 000 kwh, ce qui en fait le système de chauffage solaire pour maison individuel le plus rentable du point de vue diagnostic énergétique.

FreeHeat Caleosol commercialise sont propre panneau solaire hybride Caleosoleil PVT

Le plancher chauffant Caleosol en chauffage solaire

Chauffage solaire dans un maison ossature bois
Chauffage solaire dans un maison ossature bois

Pour utiliser un chauffage solaire dans une maison, et plus particulièrement dans une maison ossature bois, il est indispensable d'utiliser un émetteur basse voire très basse température comme

  • plancher chauffant
  • mur chauffant
  • plafond chauffant

En plus d'être les meilleurs émetteurs pour le chauffage solaire, ils permettent aussi une baisse drastique de 15 à 25% par rapport aux radiateurs du fait que l'on chauffe par rayonnement plutôt que de chauffer l'air qui chauffe en premier le plafond.

Caleosol a développé un gamme pour chauffage solaire pour maisons ossature bois ayant les caractéristiques

  • Très léger pour se poser un plancher bois ou OSB
  • Faible hauteur de réservation
  • Insonorisant
  • Isolant fibre de bois naturelle ou gypse recyclé.

Le plancher chauffant pour chauffant solaire Caleosol ECO+

plancher chauffant pour chauffant solaire Caleosol ECO+
‍plancher chauffant pour chauffant solaire Caleosol ECO+
  • 2 cm d'épaisseur uniquement
  • Pose direct de parquet 14mm sans passer par une chape liquide donc délais très court
  • 30% plus performant qu'un plancher chauffant traditionnel donc eau solaire moins chaude et meilleur rendement

Le sur-plancher Caleosol

sur-plancher pour chauffage solaire
sur-plancher pour chauffage solaire

Le sur-plancher en épaisseur 18 mm est le matériau idéal pour coller du carrelage direct sur une dalle OSB. 

Brancher le plancher chauffant sur le chauffage solaire

Il y a 2 façons de le faire

  • un ballon solaire
  • un échangeur thermique

Utiliser un ballon solaire pour le chauffage solaire

ballon pour chauffage solaire de maison individuelle
ballon pour chauffage solaire de maison individuelle

C'est la façon la plus connue mais pas forcément la moins chère. 

  • un échangeur en partie basse chauffe le ballon
  • l'eau stockée dans le ballon est de l'eau de chauffage qui peut être chauffée par le solaire ou une chaudière ou une pac
  • un deuxième échangeur permet de générer de l'eau chaude sanitaire en instantané. 

Il est aussi très facile de créer une usine à gaz pour essayer de d'optimiser jusqu'à la la dernière calorie. Il est cependant important de rester dans les schémas simples et standards. 

Nous avons créé un catalogue de solutions standards de branchement de ballons tampons.

Un catalogue d'usines à gaz pour le chauffage solaire de maison
Un catalogue d'usines à gaz pour le chauffage solaire de maison

Utiliser un échangeur de chaleur

échangeur de chaleur pour chauffage solaire
échangeur de chaleur pour chauffage solaire

le plus simple est d'utiliser un échangeur de chaleur sur votre circuit de chauffage. 

4 tuyaux à brancher:

  • 2 tuyaux sur le circuit de retour vers la chaudière de l'eau de chauffage. L'eau de chauffage passe dans l'échangeur quand elle revient vers la chaudière afin d'avoir une eau plus chaude avant qu'elle ne se fasse réchauffer par la chaudière
  • 2 tuyaux pour le circuit solaire.

C'est très compact et efficace.

Le système bien sur peut être optimisé:

  • Quand le solaire est en fonction, on peut by-passer la chaudière avec un tuyau qui en fait le tour en utilisant une vanne commandée. 
  • Le liquide solaire sortant de l'échangeur peut passer dans un chauffe-eai solaire avant de remonter dans les panneaux. 

Economies générées par un chauffage solaire pour maison ossature bois

Pour commencer, il est important de comprendre combien vous consommez dans votre maison

Côté électricité, la facture peut se décomposer en

  • chauffe-eau électrique standard : 2 000 à 3 000 kwh / an
  • consommation de la maison : 3 000 kwh / an
  • Lave linge, cuisinière etc : jusqu'à 3 000 kwh / an

Côté chauffage

  • Chauffage fioul : 1 litre = 20 kwh
  • Chauffage gaz : 1 kwh pour 1 kwh
  • Bois - pellet haute performance: 1 kg = 3,5 kwh
  • électricité : conso totale moins les consommations électriques autres.

Le chauffage solaire pour maison individuelle permet de réduire

  • la facture de chauffage de 20 à 40% grâce au solaire ET 15 à 25% si passage de radiateurs à émetteurs basse température
  • la facture électrique (hors chauffage) de 3000 à 3500 kwh

Le cas particulier de la maison ossature bois. 

Les maisons ossature bois ont une inertie très faible. Dans ce cas, il est maintenant acté que l'inertie dans l'appareil de chauffage doit être faible et conservé un élément du gros oeuvre pouvant jouer le rôle inertiel.

Le plancher chauffant Caleosol n'a quasiment pas d'inertie, ce qui permet d'éviter de sur consommer par rapport à des planchers chauffants traditionnels d'ou un gain supplémentaire de 10 à 15% grâce à l'utilisation de thermostats pièce par pièce.

Chauffage solaire maison ossature bois et performance énergétique

Le DPE ou diagnostic de performance énergétique est très important pour

  • mesurer pour propre performance
  • évaluer la valeur de votre bien à la revente

Chauffage solaire dans une maison ossature bois et valeur de revente

Bien que les maisons ossature bois ont en général un bon DPE, le chauffage solaire va permettre d'améliorer encore votre DPE et passer réellement en maison dite "passive". La fédération des notaires estime que le gain d'une lettre permet de vendre un bien 7% plus cher. Donc, plus que les gains que vous réalisez, les acheteurs valorisent les économies sur les années à venir et réduire le risque perçu sur la consommation. 

La calculette pour Chauffage solaire maison ossature bois

calculette pour Chauffage solaire maison ossature bois
‍calculette pour Chauffage solaire maison ossature bois

Questions / réponses des internautes

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