Les capteurs plans tels que le Vitosol 200-FM se composent d'un cadre en aluminium à isolation thermique, recouvert d'un verre spécial hautement transparent orienté vers le soleil. Celui-ci laisse passer une grande partie de la chaleur rayonnante à l'intérieur, où il rencontre ce que l'on appelle l'absorbeur. Le composant s'échauffe et transfère de l'énergie thermique au fluide solaire qui circule dans des tuyaux disposés en méandres dans le capteur.
Le solaire thermique : Le fonctionnement d'un système solaire thermique
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Viessmann Vitosol 100-FM sur le toit d'une maison
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Chaque jour, le soleil émet une énergie gratuite dont les ménages peuvent bénéficier grâce à une installation solaire. Le solaire thermique fonctionne très simplement : des capteurs solaires captent la chaleur rayonnante et la convertissent en énergie thermique avant qu'une unité de stockage n'absorbe la chaleur. En fonction de la taille de l'installation, cette chaleur peut ensuite être utilisée pour produire de l'eau chaude sanitaire (ECS) ou en appoint au chauffage central.
Capteurs solaires thermiques
Les capteurs à tubes sous vide, comme le Vitosol 300-TM sont composés de tubes individuels reliés entre eux par un collecteur. Les tubes contiennent l'absorbeur et un fluide caloporteur. Ce dernier s’évapore sous l’effet de la chaleur, se condense sur le collecteur et transfère l'énergie solaire au fluide solaire. Un vide dans les tubes du capteur réduit les déperditions de chaleur et assure un fonctionnement efficace de l'énergie solaire thermique.
Les capteurs solaires de Viessmann sont dotés du système de coupure thermique breveté ThermProtect. Dans le cas des capteurs plans, il s'agit d'un revêtement absorbant spécial dont les propriétés varient en fonction de la température. Si la température du capteur dépasse la limite, une modification de la structure cristalline fait en sorte que davantage de chaleur est irradiée. La température des capteurs diminue et les capteurs solaires ne surchauffent pas. Avec les capteurs à tubes sous vide comme le Vitosol 300-TM, la coupure thermique fonctionne grâce à un caloduc autorégulateur. Celui-ci empêche la condensation du fluide dans les caloducs lorsque leur température dépasse 150 degrés Celsius. Le système de coupure thermique ThermProtect fonctionne sans composants supplémentaires. Il facilite la conception des installations solaires thermiques et garantit un fonctionnement sûr avec tous les nouveaux capteurs solaires Viessmann.
Les accumulateurs de chaleur stockent l'énergie solaire dans la maison
Si l'apport en énergie solaire est supérieur à la demande de chaleur dans la maison, un ballon solaire absorbe l'énergie de l'installation solaire avant de la restituer ultérieurement aux consommateurs. De cette manière, il est possible d'utiliser une grande quantité de chaleur solaire dans la maison. Dans le cas du solaire thermique, le type d’accumulateur d'énergie utilisé dépend de la fonction de l’installation solaire thermique. Si l'installation est utilisée pour la production d'eau chaude sanitaire, nos partenaires installeront un réservoir d'eau potable. L'installation solaire d'appoint au chauffage central est équipée d'un ballon tampon.
Ballon d'ECS pour les installations solaires thermiques d'eau chaude sanitaire
Réservoir tampon d’eau de chauffage tel que le Vitocell 100-B/-W sont remplis d'eau chaude sanitaire. Ils sont équipés de deux échangeurs de chaleur à serpentin qui se trouvent dans le réservoir, similaires à des thermoplongeurs. Alors que l'échangeur de chaleur inférieur guide le fluide solaire chaud dans le ballon, l'échangeur de chaleur supérieur est relié à une chaudière, par exemple une chaudière gaz à condensation. Si la puissance de l'installation solaire n'est pas suffisante pour amener l'ECS aux températures requises, une régulation active le deuxième générateur de chaleur. Ainsi, l'eau chaude sanitaire sort toujours chaude des tuyaux, même par temps nuageux ou lorsque la demande est particulièrement élevée.
Réservoir tampon d'eau de chauffage pour les installations solaires en appoint au chauffage central
Si l'installation solaire thermique est conçue pour fonctionner en appoint au chauffage central, un ballon tampon d'eau de chauffage sera installé. Celui-ci est rempli d'eau de chauffage qui est chauffée par la chaleur solaire via un échangeur de chaleur. Si cette chaleur n'est pas suffisante pour atteindre les températures requises, un chauffage au gaz, un chauffage au bois ou une pompe à chaleur de Viessmann fourniront l'énergie supplémentaire nécessaire.
Le solaire thermique : sa fonctionnalité repose sur un circuit solaire
Le circuit solaire garantit que la chaleur des capteurs atteint la maison. Il relie les composants de l'installation et est rempli d'un fluide solaire (mélange d'eau et d'antigel). Le fluide est chauffé dans les capteurs solaires et est acheminé vers l'unité de stockage par une pompe. Dans ce cas, le fluide libère de l'énergie thermique, réchauffant l'unité de stockage et se refroidissant dans le même temps. Il retourne ensuite vers les capteurs solaires du toit et le cycle peut continuer. Un certain nombre de dispositifs de sécurité sont nécessaires pour que l'installation solaire thermique puisse atteindre son plein potentiel.