Installation de chauffage solaire

Retour d'expérience

Par  Jean-Marc Chenu      05 Agnières en Dévoluy
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Ce retour d'expérience est aussi visible et régulièrement maintenu à jour à cette adresse: http://larix.decidua.free.fr/bricolage/chauffage/index.html


Avertissement important :

L'installation que je vais décrire ici (afin de partager mon expérience et faire part de mes déboires en espérant que cela puisse aider d'autres aventuriers du solaire) est efficace dans les conditions qui sont les miennes ; ça n'est très certainement pas le cas dans d'autres configurations.
Si vous désirez vous en inspirer, songez bien qu'il y aura des adaptations plus ou moins importantes à y apporter.



Historique :

En 2002 j'ai acheté une maison (une ancienne ferme de la fin du XIX°) en montagne afin d'y prendre ma retraite.
Comme mode de chauffage j'ai longtemps hésité entre solaire et géothermie. Pour différentes raisons j'ai fini par adopter la première solution.

J'ai découvert l'association (loi 1901, donc sans but lucratif) Apper-Solaire par l'intermédiaire de laquelle j'ai pu acheter des panneaux et un ballon à des prix très intéressants. Je n'avais ainsi plus droit au crédit d'impôts, mais l'économie réalisée était beaucoup plus élevée que la somme de toutes les aides possibles si je passais par un vendeur / installateur.

N'étant pas trop manchot ni fainéant, j'ai réalisé l'installation moi-même, réalisant, là aussi, des économies plus que substantielles.

Bien sûr, le résultat n'est qualitativement pas à la hauteur (loin s'en faut) de ce qu'aurait pu faire un professionnel, mais ça fonctionne.



Les caractéristiques du lieu d'installation :

Je le répète, c'est une chose importante, ce que j'ai fait n'étant pas transposable partout.

France
Alpes du Sud (Dévoluy, 05)
Altitude 1400m
Maison ancienne avec des murs très épais et pas encore isolés (ça viendra plus tard, et par l'extérieur).
Toiture à 45° de pente orientée sud-sud-ouest (gisement 200°) sans autre ombre portée que celle d'un sommet à l'ouest qui occulte le soleil à partir de 16h30 au solstice d'hiver.
Une dalle de plancher chauffant de 30cm d'épaisseur.
Surface des capteurs : 9m² (prévivion d'extension à 20m²)
Surface du plancher chauffant : 40 m² (prévision d'extension à 100m²)
Volume du ballon double-échangeur : 600 litres

Le climat est particulièrement rude, en été les températures n'excèdent que très exceptionnellement 20°C la nuit et 25°C le jour. Il me faut donc chauffer pratiquement toute l'année afin d'arriver au début de l'hiver avec des murs chauds (il font 80cm d'épaisseur) et profiter de leur inertie thermique.



Le principe de l'installation :

Vous avez certainement déjà eu à faire à des commerciaux. Ces gens-là me hérissent le poil. Leurs techniques de vente sont au point mais ce sont les mêmes qu'ils veuillent vous vendre une machine-outil ou un placement financier et si vous avez les connaissances pour grattez un peu sous le discours édénique qu'ils vous servent avec brio, vous vous rendez vite compte que leurs connaissances techniques sont assez limitées ; ils n'hésiteront même pas à vous servir des contre-vérités pour vendre plus.

Le chauffage solaire ne fait pas exception cette règle. Ceux que j'ai rencontrés avant de connaitre l'Apper m'ont affirmé qu'il fallait impérativement passer par un ballon tampon ou un échangeur à plaques et ne surtout pas envoyer l'eau des capteurs dans le plancher chauffant. C'est une hérésie, j'en ai fait la triste expérience. Pendant trois hivers mon chauffage solaire a été d'un rendement ridicule parce que j'avais écouté ces inepties. J'avais installé un ballon tampon de 600 litres et le temps qu'il arrive à une température suffisante, la journée se terminait et, pour peu que l'ensoleillement n'aie pas été violent je n'avais profité du soleil que pour chauffer mon ballon et, pendant ce temps, la chaudière à fioul tournait.

La version actuelle de mon système consiste à chauffer directement le plancher en hiver (on parle d'ailleurs de PSD pour « Plancher Solaire Direct ») puis de chauffer le ballon tampon durant la belle saison. Les 600 litres de stockage sont par ailleurs utilisés comme eau chaude sanitaire car c'est dans ce ballon que le cumulus domestique vient prendre son eau « froide. »

On peut résumer ainsi le fonctionnement :
- Hiver :
Les panneaux solaires chauffent le plancher de l'habitation (ici c'est toujours indispensable, ce qui n'est évidemment pas le cas sur la côte d'Azur). La chaudière prend le relais la nuit et les journées nuageuses.
- Été :
La chaudière est éteinte, le soleil chauffe l'eau du ballon ; s'il fait froid dans l'appartement, la chaudière puise dans le ballon (à double échangeur) pour se procurer les calories nécéssaires au chauffage du plancher. Cette eau qui transite par la chaudière n'est évidemment pas la meilleure solution, mais je n'envisage pas dans l'immédiat de modifier l'installation juste pour économiser l'électricité nécessaire au circulateur dédié ou pour éviter des pertes de calories ; lesquelles calories sont de toutes façons pléthoriques.

Voilà pour le discours, place maintenant aux images :


Tout d'abord, un schéma de principe de l'hydraulique.

schéma de principe de l'installation





Puis le même en quatre exemplaires avec des couleurs afin de bien comprendre le fonctionnement selon les diverses situations.





fonctionnement l'été de jourfonctionnement l'été de nuit



fonctionnement l'hiver de jourfonctionnement l'hiver de nuit




Ces schémas sont fournis en tant que simples images mais le schéma de principe est également disponible au format .SVG qui est un format de dessin vectoriel, donc transformable à volonté, pour ceux qui désireraient s'en servir comme base pour leur propre installation. Pour la manipulation de ces dessins, j'utilise Inkscape, un logiciel libre et gratuit existant en versions Linux, Mac OS et Windows.


Enfin un schéma de principe de la régulation électrique. Celui-ci m'a donné beaucoup de fil à retordre car les paramètres étaient nombreux et, si le premier croquis était passablement complexe, je suis parvenu à la fin à quelque chose de plutôt simple ; mais le schéma de câblage est tout de même plus compliqué.


schéma de principe électrique



Conseils sur le matériel :

Fuyez les régulations programmables, sortes d'ordinateurs intégrés à la chaudière qui sont censés rendre votre installation « intelligente ». La mienne a grillé après deux ans d'utilisation (devis de remplacement : 1200 euros en 2005) et ça marche très bien sans.

La sonde extérieure (dont mes schémas ne tiennent pas compte puisque je n'en ai pas) n'est utile que pour les chauffages très réactifs dans des bâtiments à faible inertie thermique.

Les capteurs :

Dans des régions froides, il faut faire attention à avoir des appareils très bien isolés si vous ne voulez pas que la chaleur captée retourne tout de suite dans la nature.

Il existe plusieurs types de capteurs (plans, à tubes à vide...) un professionnel a fait une expérience comparative. Il est arrivé à la conclusion qu'à moins d'avoir des besoins particuliers comme de la haute température, le gain de rendement des capteurs haut de game ne justifie absolument pas le sucoût. Malheureusement je ne parviens pas à retrouver l'adresse internet de son compte-rendu.

Les capteurs à ailettes orientables sont carrément une escroquerie, ils ne permettent pas de gagner la moindre calorie. En effet, un capteur plan utilise l'intégralité du rayonnement solaire qu'il reçoit ; il n'y a donc que trois façons d'augmenter la production

Ils peuvent même en faire perdre s'ils sont mal orientés ! L'explication en trois croquis tout simples :

Les panneaux à ailettes



Explications

Imaginons un toit incliné à 30° avec les capteurs posés à plat.

Ça vous tente toujours de payer très cher ces panneaux miraculeux ?



Tout ce qui précède n'est jamais que le compte-rendu de mon expérience de bricoleur. Ne vous lancez pas sans avoir lu cette page, c'est le nec plus ultra des guides de l'installation de chauffage (et pas que pour le solaire) je ne pense pas que l'on puisse faire mieux.




Me contacter Denière mise à jour : 27/09/2010


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