Le Système Solaire Combiné (SSC)

Un Système Solaire Combiné consiste à offrir, à partir de panneaux solaires uniques, deux applications en une : le chauffage central du foyer, et la production d'Eau Chaude Sanitaire.

Voici un exemple de réalisation par TerraSource d'un SSC.

Plusieurs solutions techniques existent, mais elles ont en commun de prévoir un mécanisme de tampon pour le chauffage. En effet, l'Energie Solaire, pour pouvoir produire ses effets sur toute la durée de la journée, nécessite un moyen de stockage, et pour stocker cette énergie, plusieurs possibilités existent :
- le plancher chauffant. Dans ce cas, c'est la dalle de béton qui stocke la chaleur et constitue donc le tampon dont nous parlons. L'inertie thermique de cette dalle est donc utilisée.
- un ballon de stockage. Lorsque l'on ne dispose pas de la possibilité de réaliser un plancher chauffant, on peut stocker l'énergie solaire du jour dans un ballon d'eau qui sera donc redistribuée ensuite pour les besoins de chauffage.

Voyons ces deux systèmes en détails :

Le chauffage par plancher chauffant

Précisons tout de suite un point important, pour les personnes qui seraient restées sur une idée ancienne : les planchers chauffants d'antan, qui donnaient des sensations de jambes lourdes, c'est fini !!

On n'installe plus aujourd'hui que des planchers chauffants (également appelés planchers radiants) à basse température (moins de 25°C). C'est un des systèmes de chauffage les plus confortables pour plusieurs raisons :
- la chaleur est très douce, et aucune différence de température notable n'existera dans une maison bien isolée entre le haut et le bas des pièces.
- la température est constante dans le foyer. Elle est bien sûr réglable par thermostat d'ambience, avec plusieurs zones si on le souhaite.
- c'est un système très économique car très efficace.
- enfin, il est très agréable de marcher pieds nus sur des carrelages légèrement chauds !

Comment fonctionne un plancher chauffant ? Ce sont simplement des tuyaux véhiculant l'eau chaude qui sont intégrés dans la dalle. On pose ces tuyaux en réseau sur un isolant, et on coule la dalle dessus. Le type de dalle nécessaire est à peine plus épaisse qu'une dalle "standard".

Notre conseil : lorsque vous le pouvez dans un projet de construction neuve, faîtes installer un plancher chauffant, même si ce n'est pas pour l'utiliser avec l'Energie Solaire ! Vous aurez ainsi un élément de confort appréciable dans votre foyer, et vous pourrez changer votre source d'énergie dans le futur très facilement, uniquement en changeant de chaudière. Si vous ne l'avez pas fait à la construction, vous ne pourrez plus le faire par la suite (ou alors, avec beaucoup plus de difficultés).

Voici un schéma de principe d'un SSC avec un plancher chauffant :

Entrons dans le détail de chacune des étapes ci-dessus :

1 - Le soleil vient frapper les panneaux solaires.

2 - une pompe appelée circulateur (géré par un système de régulation) permet d'amener l'eau glycolée du circuit primaire jusque dans un échangeur.

3 - Nous avons ici choisi de représenter un système d'échangeur avec un appoint électrique, mais le principe est le même avec un autre système d'appoint (bois, gaz, fioul, etc.). L'échangeur permet donc de répartir l'eau glycolée (avec une température déterminée) dans le plancher chauffant, et dans le ballon d'eau chaude sanitaire.

4 - le plancher chauffant réchauffe la dalle, qui par son inertie stocke l'énergie sur une longue période, et n'a besoin que d'une circulation d'eau peu chaude pour conserver sa température.

5 - L'eau froide à l'entrée du ballon est réchauffée par un serpentin dans lequel circule l'eau glycolée en provenance de l'échangeur. Notez qu'il n'existe aucun contact physique entre le circuit primaire (solaire) et le circuit d'eau chaude sanitaire. Le circuit primaire est toujours constitué du même fluide circulant des capteurs au ballon.

6 - L'eau chaude repart donc pour être distribuée aux salles d'eau, cuisines, et peut servir à l'alimentation en eau du lave-linge et du lave-vaisselle.

Le chauffage avec des radiateurs ou des panneaux radiants

Lorsqu'on ne peut pas faire de plancher chauffant, on utilise alors un ballon de stockage en tant que réserve d'energie.

Le principe est le même que pour le plancher chauffant (voir schéma ci-dessus), sauf que l'eau glycolée circule dans un circuit fermé entre les panneaux solaires et le gros ballon de stockage. En fonction de sa température, et de celle désirée dans les pièces d'habitation, on prendra de l'eau glycolée à une hauteur plus ou moins grande dans le ballon, grâce à un système de vannes régulées. En effet, la température de l'eau glycolée dans ce ballon suit un gradient de température, l'eau la plus chaude étant en haut.

C'est d'ailleurs en haut de ce gros ballon que l'on fera en général "tremper" le ballon d'eau chaude sanitaire, comme dans un bain-marie.

Voici un schéma explicatif :

Enfin, dans de nombreux cas, il est à la fois plus facile et plus confortable de travailler à des températures aussi basses que possibles.

Dans ce cas, on doit augmenter la surface des radiateurs, et les radiateurs "classiques" ne peuvent pas apporter assez d'énergie.

On doit alors utiliser le système à la fois très confortable est très esthétique du panneau radiant.

Il s'agit de faire circuler l'eau chaude dans des panneaux métalliques offrant une surface de contact aussi grande que possible avec l'air ambiant.

On voit sur la photo ci-dessous de tels panneaux, qui peuvent être installés sur les murs ou au plafond.

Le fait de les installer au plafond ne présente aucun problème d'efficacité, comme on pourrait le penser, car de tels panneaux transmettent surtout leur énergie par radiation (Infrarouge), et très peu par convection d'air, à la différence de radiateurs standards, qui utilisent les deux méthodes pour transmettre la chaleur.