Auto installation de son système solaire

L'installation d'un système solaire thermique est soumise à certaines règles de mise en oeuvre, mais reste effectivement à la portée de bon nombre de personnes....à condition bien sûr d'être un tant soit peu bricoleur.
Derrière une apparente complexité, la logique de mise en ouvre reste en fait, somme toute, assez simple. Le marché est en plein expansion et toute une série d'intervenants proposent du matériel solaire thermique et les accessoires qui s'y rapportent.
Ayant laissé dans le passé bon nombres de mauvais exemples et après quelques années d'oubli, la filière a bien mûri aujourd'hui, et semble ouverte à un avenir prospère surtout dans une conjoncture où les fluctuation du prix du pétrol laissent présager d'un avenir énergétique douteux et difficile.

La démarche la plus simple consiste à demander l'intervention d'un spécialiste pour l'installation. Mais l'auto installation, outre l'auto satisfaction d'avoir osé et d'avoir réussi, permet aussi de surpasser les limites fixées par des installations conventionnelles. Elle permet d'adapter son installation à ses besoins, de la compléter, de l'améliorer et de devenir maître en la matière. L'auto installation de son système devient est un art pour celui qui l'installe, une passion qu'il partage avec ses proches, de longs moments de plaisir lorsque personne dans son entourage ne réussi une telle prouesse. Celle ci ne mérite-t-elle pas effectivement respect et honneurs? Cette action n'est-elle pas une action citoyenne en faveur de l'humanité?

Vous voulez en savoir plus? alors: Suivez le guide!!!

Une installation solaire thermique consiste dans notre cas à utiliser l'énergie du rayonnement solaire sur la terre pour chauffer ou préchauffer soit l'eau chaude sanitaire, soit l'eau de chauffage, soit l'eau de la piscine ou encore une combinaison de ces trois besoins.
D'autres applications de l'usage du rayonnement solaire sont possibles (séchage d'aliments, désalinisation d'eau de mer, cuisson, production d'électricité....) mais ne seront pas traité dans le cadre de notre sujet.
Le seul souci de l'énergie solaire est qu'il n'y a pas de possibilité de commander le flux d'énergie et que souvent la présence d'énergie solaire disponible ne coîncide pas forcément avec l'instant où l'usage s'en présente. Il faut donc stocker l'énergie sous forme calorifique pour un usage ultrérieur.

Dans notre utilisation donc, l'installation côté réception va se schématiser par un champ de capteurs, un stockage et un groupe de tranfert:

1° Le capteur transforme l'énergie lumineuse en énergie calorifique récupérée à l'aide d'un liquide caloporteur.
2° Le groupe de transfert se met en marche pouyr acheminer le liquide caloporteur chauffé dans le stockage.
3° Le liquide caloporteur cède la chaleur au stockage

Sur cette base, les différents systèmes possibles vont simplement combiner le type de stockage (ECS, chauffage ou les deux), ainsi que l'apport énergétique et le puisage.

Quelques schémas de principe pour l'eau chaude sanitaire:
(Nous ne détaillerons pas les autres systèmes pour l'instant afin de ne pas surcharger la page)

Installations avec 1 ballon simple serpentin
installation sans appoint	installation avec appoint électrique dans le ballon solaire	installation avec appoint externe en instantané
Installations avec 1 ballon double serpentin
installation avec appoint hydraulique	installation avec appoint hydraulique et électrique
Installations avec 2 ballons avec préchauffage solaire
Installation avec préchauffage solaire et cumulus à appoint électrique	Installation avec préchauffage solaire et cumulus à appoint hydraulique

Ces schémas peuvent être légèrement modifiés en changeant le type de ballon utilisé, notamment pour de grandes installations, ou éventuellement pour des raisons de sécurité sanitaire(protection contre la légionellose) en utilisant des ballons combinés à cuve sanitaire en bain marie ou des ballons à production instantanée d'ECS.
Dans ce cas le volume d'eau sanitaire en stagnation dans le ballon ne risque pas la prolifération de bactéries. '

Avant de se lancer pleinement dans le détail des principes, il est important de savoir que l'expérience sur des longues années a permis de développer tout une panoplie d'accessoires permettant la gestion du fonctionnement de la façon la plus sûre possible.
En effet, sur la base des schémas ci dessus, le groupe de transfert (shématisé par un symbole de pompe) est en effet l'un des pricipaux éléments :
Il doit assurer le transfert de l'énergie solaire avec la logique qui s'y rapporte, éventuellement inclure les fonctions de protection de l'installation.

La présence sur le marché de systèmes compacts ou modulaires remplissant les fonctions de régulation + transfert + protection permettent d'envisager une auto installation sans risque.
Les groupes de transfert solaire sur le marché actuellement inclus en effet, en plus de la pompe de circulation, les différents éléments assurant le fonctionnement optimal de l'installation:

Exemple de module prémonté compact pour système à circulation forcée

- clapets anti-retour
- manomètre, et thermomètre
- Pompe de circulation
- tube de dégazage
- vanne de débit
- robinet de remplissage et vidange
- soupape de sécurité taré à 6 bar pour l'usage solaire
- fixation et coque isolante


La station est prévue pour le raccordement du vase d'expansion. La régulation peut faire partie du groupe de transfert ou être à part (pour une extension plus pratique)

 

 

 

Exemple de groupe de transfert auto vidangeable

- avec régulateur solaire, complètement prémonté, précâblé et préréglé
- Sonde de température du capteur et du ballon de stockage
- Circulateur haut rendement, prémontée et précâblé
- Réservoir collecteur en acier inoxydable doté d'un indicateur de niveau de remplissage optique
- Appareil de mesure de débit équipé d'un hublot de surveillance
- Manomètre - Isolation ,isolation des robinetteries, refroidissement du circulateur par effet cheminée

 

 

 

 

Les régulateurs solaires, de leur côtés, remplissent la fonction de gestion du fonctionnement. Grâce à l'évolution du marché, il existe une multitude de régulateurs préprogrammés gérant de façon précise, le fonctionnement solaire et certains permettent de piloter également des accessoires complémentaires comme par exemple un appoint externe, un circuit de chauffage, l'accroissement de température du retour, régulations différentielles supplémentaires, avec soit des programmes préinstallés en mémoire soit des blocs de fonctions programmables.

Nous voyons sur le schéma ci dessous l'ensemble des accessoires nécessaires pour le fonctionnement d'un chauffe eau solaire :

Le fonctionnement pour la partie solaire est strictement identique qu'il s'agisse d'un système avec 1 ballon simple ou double serpentin, ou même d'un système avec 2 ballons.
Sur ce schéma, l'appoint n'est pas représenté, et celui ci peut être géré par le régulateur solaire à condition que ce dernier ait la sortie relais adéquate. L'idéal serait que cette gestion de l'appoint puisse permettre en plus une gestion horaire de son activation.
Les régulateurs Resol Deltasol à partir de la version BS3 permettent la gestion horaire de l'appoint. Il est possible dans ce cas d'asservir la mise en marche de l'appoint sur 3 créneaux horaires(comme par exemple 6:00-7:00 puis 11h30-12h et enfin 17h-18h), cette méthode permet de laisser le maximum de volume disponible à l'énergie solaire mais aussi de s'assurer en cas d'insuffisance de l'énergie solaire que l'appoint permettra d'avoir sur une partie du ballon de l'eau chaude pour un puisage pendant ces périodes. L'appoint étant pilotée par une fonction thermostatique, si la partie concernée est déjà à la température de consigne, l'activation horaire de l'appoint ne servira que de vérification et n'impliquera pas de chauffe supplémentaire.
(Voir les 2 rubriques suivantes pour la gestion avec relais ou avec horloge de l'appoint électrique.)
S'il s'agit d'un appoint électrique il est obligatoire d'avoir une alimentation électrique via un relais auxiliaire car les sorties des relais des régulateurs sont limitées à une intensité de 1 à 2 A,ainsi que d'un disjoncteur individuel, ou du moins différent de celui du régulateur, de manière à ne pas se retrouver sans alimentation sur le système solaire et sur l'appoint en même temps, en cas de mise en sécurité du disjoncteur.

Ici, l'appoint électrique est pilotée par le régulateur via un relai électromécanique. Pour la protection du fusible du régulateur et pour éviter de l'endommager, l'alimentation est prise sur le tableau électrique sur un disjoncteur dédié. En cas de panne de la résistance électrique, seul son disjoncteur se coupe et le régulateur continu de fonctionner. Par contre l'inconvénient est que la mise hors tension du régulateur empèche le pilotage du relais électromécanique...Donc si le régulateur est à l'arrêt, il n'y aura plus de production d'eau chaude sanitaire.

 

 

En cours de rédaction

 

Ici, la gestion de l'appoint électrique est désolidarisée du régulateur. Pilotée par une horloge programmable, l'appoint de ce système est sécurisée pour la production de l'ecs. L'arrêt du régulateur n'interfère pas dans la mise en marche de l'appoint. Il y aura toujours de l'eau chaude sanitaire pour un puisage en cas de besoin(sauf en cas de problème évidemment sur le circuit résistance électrique en même temps)

 

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