Tout savoir sur les capteurs solaires à air
Sommaire
Encore relativement rare en Europe, l’aérothermie solaire directe constitue une solution d’appoint pour limiter les dépenses énergétiques liées à tout autre mode de chauffage. Quelle énergie vous propose de découvrir les mécanismes, les forces et les faiblesses de ce dispositif.
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À quoi sert un capteur solaire à air ?
Capturer la chaleur du soleil
Ce dispositif, situé à l’extérieur de la maison sous forme d’un panneau sombre recouvert d’une plaque transparente, utilise la chaleur du soleil pour réchauffer et assainir l’air ambiant d’une pièce de la maison.
Une solution d’appoint
Un capteur aérosolaire ne peut, à lui seul, constituer une solution de chauffage pour une habitation, l’apport en chaleur solaire étant irrégulier selon les saisons. Il permet, en revanche, de limiter les dépenses énergétiques liées au mode de chauffage qu’il complète.
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Comment fonctionne un capteur solaire à air ?
Effet de serre, comment le verre piège la chaleur
Le verre a la propriété de laisser passer la quasi intégralité du rayonnement solaire, mais absorbe les rayons infrarouges à l’origine de la chaleur, ne les laissant pas ressortir. Cet effet d’accumulation de chaleur derrière une paroi transparente est connue de toute personne ayant déjà laissé sa voiture quelques heures au soleil. C’est pourquoi la forme de base des capteurs solaires est celle d’un caisson vitré.
Schéma du fonctionnement des panneaux aérovoltaïques
Un matériau absorbeur de calories
Plus le matériau utilisé est sombre, plus son coefficient d’absorption de la chaleur est élevé. Le fond d’un capteur aérosolaire est réalisé à partir de matériaux noirs. Un aluminium fin et noirci est souvent utilisé, mais d’autres matériaux ont été testés, comme par exemple l’ardoise, qui, en plus d’être un matériau naturellement sombre, offre l’avantage d’apporter une inertie bien supérieure.
Limiter les pertes thermiques
Le caisson ainsi composé est ensuite soigneusement isolé pour concentrer un maximum de chaleur tout en limitant les pertes thermiques.
Un parcours à obstacles pour améliorer l’aérothermie
L’air étant un fluide caloporteur moins performant que l’eau, il est nécessaire d’optimiser le temps de son parcours à l’intérieur du caisson, pour lui permettre d’accumuler un maximum de chaleur. L’intérieur du capteur comportera donc des obstacles physiques afin de rallonger le temps de parcours de l’air.
637 € / an
C’est le montant moyen des économies réalisables suite à des travaux de rénovation.
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Installation et entretien des capteurs solaires à air
Dimensions et aspect
Un capteur différent devra être utilisé pour chacun des espaces à chauffer. On estime qu’un panneau solaire de 2m² suffit à apporter 5 ou 6°C supplémentaires à une pièce de 15m². Il peut être installé de manière verticale sur la façade d’une habitation, impactant par sa couleur sombre l’aspect visuel de celle-ci ou sur le toit.
Une installation pensée pour toutes les saisons
La durée d’ensoleillement journalier n’est pas la même en été qu’en hiver. Une étude préalable du bâtiment sera nécessaire pour évaluer la position optimale des capteurs. Le calcul devra notamment prendre en compte la latitude du lieu d’habitation, pour en déduire l’implantation et l’angle offrant une durée d’exposition maximale en hiver.
Pour quel type d’habitations ?
L’ajout de capteurs solaires à air est idéal sur un bâtiment ancien ou une résidence secondaire. Cette solution passive permet d’éviter l’accumulation d’humidité et de maintenir une température correcte sans frais énergétiques. Toutefois, elle nécessite d’ajouter deux ouvertures vers l’extérieur qui seront à réfléchir avec soin lors de la construction d’une maison neuve, pour garantir sa compatibilité avec la règlementation thermique en vigueur.
Un entretien minime et une grande longévité
Contrairement à un capteur solaire à eau, il n’y a ici aucun risque de fuite ni de gel. La maintenance est donc inexistante. On pensera simplement à prévoir un filtre aux entrées et sorties d’air pour éviter l’accumulation de poussières à l’intérieur du capteur.
Mais des gestes liés à sa logique saisonnière
Le flux d’air doit être interrompu pendant la nuit et le dispositif prévoit une trappe d’aération pour éviter une surchauffe inutile les jours de très forte chaleur. Tout ceci est souvent automatisé par des modules mécaniques (vérin Vernet) ou électriques (souvent grâce à une alimentation procurée par des panneaux solaires photovoltaïques).
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Coût à l’achat et économies d’énergie
Un prix d’achat variable selon les solutions choisies
Le prix à l’achat dépend des matériaux et technologies complémentaires utilisés. Il est estimé à environ 2000 euros, mais il est également possible de le réaliser en auto-construction, ceci réduisant son coût à moins de 300 euros. Les conseils d’un professionnel seront précieux pour déterminer l’emplacement optimal du capteur, ainsi que pour réaliser les travaux en conservant d’excellentes performances énergétiques.
Économies d’énergie
Les économies d’énergie réalisées sont indirectes, ce capteur étant basé sur un apport solaire, ressource gratuite et illimitée.
Quelques chiffres pour une estimation des économies réalisables sur la facture d’électricité :
- Un capteur de 2m² pour une pièce de 15m² = +5 à 6°C
- Baisser le chauffage d’1°C = environ 7 % d’économies
- La baisse de la consommation d’électricité peut atteindre jusqu'à 25 à 30 %
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Avantage et inconvénients de ce dispositif
Les avantages
- Un apport en chaleur gratuit pour limiter les dépenses en chauffage
- Pas ou peu d’entretien : ce système est entièrement autonome
- Une longévité exceptionnelle (pas de fuite, ni de risque de gel)
- Idéal pour assainir une maison humide ou peu habitée
- Possibilité de climatisation en été
Les inconvénients
- Ne peut se substituer entièrement à une solution de chauffage traditionnelle
- Coût à l’achat important si l‘on souhaite un capteur prêt à poser
- Esthétisme : modifie l’aspect de la façade d’un bâtiment
| À retenir concernant les capteurs solaires à air | |
|---|---|
| Données | Chiffres |
| Un système d’appoint pour limiter les dépenses énergétiques | Jusqu'à 30% d’économies sur la facture de chauffage |
| Une solution écologique, passive et autonome d’une grande longévité | Un système éprouvé dans plusieurs pays depuis plus de 30 ans |
| Un coût encore élevé pour une solution prête à poser | Prix constatés autour de 2000 euros |
| Réalisable en auto-construction pour les plus bricoleurs | Coût des matières premières estimé à moins de 300 euros |
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