Les réseaux de chaleur solaire, un système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire à découvrir

Les réseaux de chaleur solaire garantissent une solution de chauffage performante et peu contraignante aux usagers qui ne souhaitent pas investir dans un équipement de chauffage local. Souvent présentes dans les zones urbaines densément peuplées, leurs chaufferies utilisent les rayons du soleil pour chauffer l’eau du chauffage ou l’eau chaude sanitaire qu’ils fourniront à leurs clients. Aujourd’hui, les réseaux de chaleur thermiques solaires sont encore peu présents en France, car moins de 4 500 m² de capteurs sont déployés sur notre territoire. Les sources d’énergie les plus utilisées sont notamment les combustibles fossiles tels que le fioul et dans le secteur des énergies vertes, la biomasse.

Une centrale solaire thermique a pour objectif de fournir du chauffage à ses abonnés, mais dans la plupart du temps, sa principale mission est surtout de leur distribuer de l’eau chaude sanitaire. Le retour sur investissement des producteurs de chaleur est assez rapide, puisque les besoins en eau chaude des usagers sont sensiblement les mêmes en été et en hiver. Le solaire est pourtant très variable. La production chute également en hiver, certaines villes ne connaissant parfois qu’un ensoleillement de 2 jours par mois en cette période. Il est donc indispensable que l’installation soit couplée à une autre source d’énergie d’appoint pour que la production suive toujours la demande. Souvent les réseaux qui souhaitent rester dans les énergies renouvelables optent pour les chaudières à bois.

 

Les moyens de stockage intersaisonnier leur permettent également d’utiliser en hiver la chaleur excédentaire produite en été. Les chercheurs ont notamment mis au point différentes techniques de conservation de la chaleur sur le long terme. Les calories captées en été et qui seront distribuées en période hivernale pourront ainsi être stockées :

 

• Dans des structures souterraines et qui sont fabriquées dans des matières géologiques comme le grès ou le sable.
• Dans des installations en surface bien isolées.

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Un système chaleur solaire est principalement constitué par :

 

• Des capteurs solaires thermiques orientés de manière à puiser le maximum de rayons de soleil.
• Une centrale où l’eau chaude est stockée. Celle-ci comprend des cuves où transite l’eau chaude à distribuer à court terme ainsi qu’un réservoir plus grand enterré dans un puits et entouré de roches pour le stockage à long terme de l’eau chaude.
• Un réseau d’eau chaude pour le chauffage des immeubles.
• Un autre circuit parallèle pour la distribution de l’eau chaude sanitaire.
• Un circuit ramenant l’eau refroidie vers la centrale de production de chaleur.
• Une chaudière d’appoint.

• Les capteurs thermiques relaient la chaleur du soleil à l’eau.
• Cette eau chaude est stockée dans les immenses cuves de la chaufferie.
• L’eau refroidie retourne par un autre circuit pour être réchauffée.
• Des sous-stations d’échange installées dans les immeubles assurent le transfert de chaleur vers les utilisateurs finaux. Les compteurs sont posés à leur niveau pour que l’on puisse connaître exactement la consommation de chaque logement.
• Les canalisations partant du réseau de distribution ainsi que les tuyaux de distribution des immeubles sont souvent constitués de tubes métalliques pré-isolés afin d’éviter les déperditions d’énergie.

Les réseaux de chaleur solaire conviennent très bien aux modes de chauffage basse température. La température fournie se situe en effet entre 35 et 55 °C alors que le niveau de chaleur recherché dans un logement est de 19 °C en moyenne. Ils sont aussi parfaits pour les planchers chauffants basse température qui diffusent une chaleur de 28 °C au maximum afin de garantir un confort d’utilisation optimal aux occupants d’une maison.

Les avantages des réseaux de chaleur sont nombreux :

 

• Ils sont à la fois économiques et écologiques.
• Leur rendement* est élevé puisqu’il est de l’ordre de 45 % dans les zones ensoleillées.

 

Cependant ils ont aussi des inconvénients dont le principal est :

 

• Ils nécessitent un investissement très important alors qu’ils ne sont pas très rentables en hiver. Ils nécessitent en effet de grandes structures de stockage de l’eau chaude ainsi qu’un moyen de production de chaleur de substitution.