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Chauffe-eau solaire

Rendement attendu

Au Québec, on estime qu’un chauffe-eau solaire domestique peut fournir annuellement jusqu’à 40 % de l’énergie requise pour répondre aux besoins en eau chaude d’une famille.

Selon les mesures effectuées lors du projet pilote sur les chauffe-eau solaires domestiques du Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétiques (BEIE), un chauffe-eau solaire devrait permettre d’économiser annuellement 7,7 kWh par litre d’eau chaude consommé quotidiennement.

Les ménages québécois utilisent en moyenne 186 litres d’eau chaude par jour. L’utilisation d’un chauffe-eau solaire domestique pourrait donc permettre des économies annuelles de 1 432 kWh, soit 107 $ par année au tarif actuel de l’électricité.

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire thermique

Des capteurs solaires sont installés sur le toit d'une résidence et absorbent l’énergie des rayons du soleil. Ils convertissent cette énergie en chaleur. La chaleur est ensuite utilisée par le système pour chauffer l’eau entreposée dans le réservoir d’eau chaude et destinée à un usage domestique.

Regardez l'animation ci-dessous pour en savoir davantage.

Un chauffe-eau solaire thermique est composé de quatre éléments :

Les capteurs solaires

Les capteurs solaires ou panneaux solaires sont généralement installés sur le toit d’une habitation, avec une orientation plein sud. Ils peuvent aussi être installés sur un mur ou sur un trépied planté dans le sol.

On estime que pour une famille de trois personnes, les besoins en eau chaude peuvent être comblés par deux capteurs solaires d’environ 3 m2 (32 pi2) de surface chacun.

Le nombre exact de capteurs solaires requis dépend du type de système sélectionné, de la consommation en eau chaude des occupants de la maison et de la disposition des capteurs par rapport au soleil.

Un capteur solaire convertit l’énergie du soleil en chaleur.

L’échangeur de chaleur et la tuyauterie isolée

Le fluide caloporteur qui circule dans le capteur solaire capte la chaleur et la transporte à travers la tuyauterie jusqu’au réservoir de stockage d’eau chaude.

Le système d’échangeur de chaleur permet au fluide caloporteur de circuler dans des conduits (en circuit fermé) à l’intérieur du réservoir de stockage d’eau chaude. Progressivement, le fluide cède sa chaleur à l’eau domestique. Bien sûr ce transfert se réalise sans mélange ni contamination.

Le fluide caloporteur refroidi remonte ensuite vers les capteurs solaires pour démarrer un nouveau cycle.

Le fluide caloporteur circule généralement à l’aide d’une pompe électrique et d’un régulateur.

Le réservoir de stockage d’eau chaude

Le réservoir de stockage d’eau chaude est alimenté par de l’eau froide provenant de l'aqueduc à une température d'environ 7 ºC. Grâce à la chaleur fournie par le fluide caloporteur, l’eau domestique subit un préchauffage dans le réservoir de stockage.

Le chauffe-eau solaire chauffe au maximum l’eau contenue dans le réservoir de stockage avant de la transférer dans le chauffe-eau existant adjacent. Ce n’est donc pas de l’eau froide qui alimente le chauffe-eau traditionnel, mais l’eau chaude du réservoir de stockage solaire.
 
Le chauffe-eau traditionnel intervient comme système de chauffage d’appoint pour compléter, au besoin, le chauffage de l’eau jusqu’à la température d’utilisation  (60 ºC). L’utilisation du chauffe-eau traditionnel variera selon le degré d’ensoleillement et les besoins en eau chaude des occupants.

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Un projet pilote d’installation de chauffe-eau solaires au Québec

De juin 2009 à octobre 2010 s’est déroulé un projet pilote d’installation de chauffe-eau solaires dans le secteur résidentiel. Dans le cadre de ce projet pilote, une aide financière a été accordée aux propriétaires pour les inciter à installer un chauffe-eau solaire dans leur résidence afin d’économiser de l’énergie.

Panneau solaireLe projet pilote a permis l’installation de 70 chauffe-eau solaires. Ceux-ci ont été installés dans les régions de la Capitale-Nationale, de la Montérégie, de Montréal, de la Mauricie, de l’Estrie et de l’Outaouais.

Durant un an, 23 de ces chauffe-eau ont fait l’objet de mesures systématiques afin de recueillir des données sur les chauffe-eau solaires dans des conditions réelles d’utilisation. Les systèmes mesurés ont permis d’économiser en moyenne 40 % de l’énergie requise pour les besoins en eau chaude de l’habitation. L’énergie solaire a donc permis une économie annuelle moyenne de 1 215 kWh par ménage.

Rapport technique

Le rapport technique final sur ce projet pilote est accessible pour consultation :

Performance des chauffe-eau solaires solaire installés au Québec – Rapport final (PDF, 2 700 ko)

Ecomobile.gouv.qc.ca

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