• Introduction
• Le chauffe-eau solaire
• Le plancher solaire direct
• Le chauffage des piscines
• Le séchage
• Quelques chiffres
• Pour aller plus loin
• Nos membres dans le secteur
• Documents sur le solaire thermique
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Le rayonnement solaire est un apport énergétique dispensé quotidiennement, dont l'intensité varie selon le lieu, l'heure du jour, la saison et les conditions climatiques. Même dans des zones à faible ensoleillement comme en Europe du Nord, le gisement solaire est considérable.

En Belgique, une surface horizontale d'un mètre carré reçoit, par an, une quantité d'énergie de 1000 kWh environ - soit l'équivalent de 100 litres de fuel.

Ce qui représente, rapporté à la superficie totale de la Belgique,

• environ 2.600 millions de tonnes équivalent pétrole,
• soit 50 fois la consommation énergétique nationale.

L'énergie solaire peut être convertie en chaleur dans diverses gammes de températures :

• basse température : jusqu'à 150-200°C, grâce aux capteurs plans ;
• température moyenne : jusqu'à 350-400°C, grâce à des systèmes à concentration moyenne, miroirs cylindro-paraboliques par exemple ;
• haute température : jusqu'à 4500°C, grâce à de fortes concentrations.

L'énergie solaire disponible comprend le rayonnement direct et le rayonnement diffus. Le rayonnement direct est celui qui provient en ligne droite du soleil par temps clair ; le rayonnement diffus résulte de la diffraction de la lumière par les nuages et les molécules diverses en suspension dans l'atmosphère, et de sa réfraction par le sol.

Vu l'importance du rayonnement diffus (50%), les systèmes à concentration ne sont pas utilisables en Belgique. On utilise donc des capteurs plans, dans des systèmes conçus pour :

• le chauffage de l'eau sanitaire,
• le chauffage des locaux,
• le chauffage des piscines,
• le séchage.

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Un chauffe-eau solaire est un système qui produit de l'eau chaude à partir du rayonnement solaire. Il ne consomme pas de combustible, mais capte l'énergie solaire et la transmet à l'eau contenue dans un réservoir.

Il se compose des éléments suivants :

• d'un capteur solaire pour collecter l'énergie solaire,
• d'un réservoir de stockage permettant d'accumuler les calories solaires,
• d'accessoires assurant le bon fonctionnement du système (circulateur ou pompe, régulation thermique…).

Pour une application en Belgique, un chauffe-eau solaire est toujours accompagné d'un chauffage d'appoint. En toute circonstance, le chauffage d'appoint permet de garantir une eau à la température voulue. Qu'il assure de manière autonome la production d'eau chaude ou qu'il préchauffe l'eau, le chauffe-eau solaire permet de réelles économies sur la consommation de combustible.

Une des possibilités de chauffage solaire des locaux, fortement développée en France, est le "plancher solaire direct (PSD)". Cette technique associe un capteur à eau et un chauffage basse température (27°C maximum) par le sol, type de chauffage qui répond le mieux aux besoins physiologiques du corps humain.

• La sensation de paroi froide disparaît.
• L'émission uniforme évite la création de zones froides ou chaudes.
• L'air n'est pas desséché.
• L'excellente répartition de la chaleur permet d'abaisser la température des pièces de 2°C par rapport à d'autres modes de chauffage pour une sensation de confort supérieure.

Le PSD doit être réalisé lors de la construction, les tuyauteries d'eau étant mises en place dans la maçonnerie. Cette technique utilise des composants classiques : circulateur, vase d'expansion, vannes, purges, régulation... Si l'ensoleillement est insuffisant, des thermostats d'ambiance déclenchent le système d'appoint.

En été, lorsque les besoins en chauffage sont satisfaits (beau temps), la chaleur produite peut être utilisée pour chauffer l'eau sanitaire (ECS) ou une piscine.

Pour fournir un chauffage relativement constant tout au long de la journée, malgré l'intermittence du rayonnement solaire, le PSD utilise l'inertie et la capacité de stockage de la dalle en béton du plancher. D'une épaisseur comprise entre 10 et 15 cm, celle-ci permet de restituer avec un déphasage la chaleur du jour et de "lisser" les apports solaires. Un système mixte (chauffage + eau chaude sanitaire) bien régulé peut fournir, selon l'ensoleillement, de 30 à 70 % des besoins d'eau chaude sanitaire et de chauffage.

Un plancher solaire à appoint intégré, à cause de sa régulation sophistiquée, coûte deux fois plus cher qu'un chauffage traditionnel. Il faut donc absolument que l'économie d'exploitation de 30 à 70 % puisse être garantie à ceux qui ont accepté ce surcroît d'investissement. C'est aussi pourquoi on n'examinera cette possibilité qu'après que les aspects plus fondamentaux de la question du chauffage du bâtiment auront été réglés : conception bioclimatique et isolation optimale.

(Sources : AJENA et " L'énergie solaire " de F. Pharabod, Collection Que sais-je ? n° 1294)


Pour compléter ces informations, merci de consulter la page "solaire thermique" du portail énergie de la Wallonie.

En 1990, on considérait que, dans l'Union européenne, plusieurs centaines de piscines publiques étaient chauffées grâce à des capteurs solaires. Les piscines communales de Louvain-la-Neuve ou de Herstal en sont des exemples. Mais la Belgique compte aussi des petites piscines à usage privé dont l'eau est chauffée de cette façon.

Au nord d'une ligne Paris-Munich, les piscines solaires à ciel ouvert devraient disposer d'une surface de capteurs égale à 50-70 % de celle du plan d'eau de la piscine. Le microclimat local influence cependant la surface nécessaire. On utilise des capteurs non vitrés en matières synthétiques moins chers que les capteurs classiques et dont la résistance à la corrosion est compatible avec l'eau de piscine.

Les piscines couvertes fonctionnant aussi à l'entre saison, les capteurs devront fournir une température supérieure à celle de l'air extérieur pour le chauffage de l'eau. D'où la nécessité d'utiliser des capteurs sous verre (effet de serre), dont la surface correspondra approximativement à la surface du bassin.

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Trois méthodes sont pratiquées pour sécher le fourrage destiné à l'alimentation hivernale des animaux :

• le séchage sur le champs au soleil,
• l'ensilage (fermentation acide à l'abri de l'air),
• le séchage en grange.

Cette dernière méthode, encore peu développée en Belgique car elle nécessite un investissement élevé (bâtiment de séchage-stockage, ventilateur, griffe à foin…), est en revanche très répandue dans les pays nordiques et en Suisse.

Le séchage en grange est pourtant une réponse aux inconvénients du séchage sur le champs et de l'ensilage :

• le foin est récolté dès le lendemain de la fauche ; son humidité est alors de 40 % environ. Grâce au ventilateur et au capteur solaire, le seuil de conservation (humidité de 15 %) est atteint en quelques jours : 3 à 8 selon l'ensoleillement.
• Le temps de travail est réduit de moitié, ainsi que la consommation d'énergie correspondante.
• La fauche précoce est possible, permettant les repousses (jusqu'à quatre coupes sur prairie naturelle). La flore des prairies s'en trouve améliorée et s'enrichit en trèfle. Elle nécessite beaucoup moins d'engrais azotés et de désherbage des adventices.
• La valeur du fourrage produit engendre une économie d'achat d'aliments complémentaires de 50 à 100 %.

Par son niveau de technologie maîtrisable, le procédé de séchage par entraînement d'air chaud est un moyen de conservation / transformation fort attractif pour les producteurs. En France, il est abondamment pratiqué pour le séchage du pruneau par exemple. Il peut même être un procédé incontournable pour certains produits particuliers : plantes médicinales ou aromatiques, fourrage pour les producteurs de lait de qualité nécessaire à la production de certains fromages…

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Quelques chiffres

En Wallonie, 65 000 m² de capteurs solaires thermiques étaient installés fin décembre 2007, soit 19,3 m² par 1000 habitants. C’est ce qui ressort de l’analyse statistique des primes Soltherm accordées par la Région wallonne. La moitié de la surface est installée en province de Liège, 1/5ème en province de
Namur et 1/10ème dans chacune des trois autres provinces (Brabant wallon, Hainaut et Luxembourg).
(Analyse de l’APERe sur base des données du SPW - DGO4).


A Bruxelles, Un peu plus de 4 000 m² de surface de capteurs solaires thermiques étaient installés fin décembre 2007 soit 4,1 m²/1000 habitants bruxellois. C’est ce qui ressort d’une première estimation des statistiques des primes régionales (systèmes individuels et grands systèmes). La surface installée en 2007 (1 738 m²) concerne 153 chauffe-eau solaires individuels (CESI) (755 m²) et 13 grandes installations dans le tertiaire et les logements collectifs (983 m²). Un CESI sur dix est un système qui combine la production d’eau chaude et le soutien au chauffage.

En Europe, selon le baromètre Eurobserv'ER 2009, le marché européen du solaire thermique accuse un recul en 2009 avec près de 4,2 millions de mètres carrés installés, soit 443 708 m2 de moins qu’en 2008. Les effets de la crise économique sur le marché européen semblent devoir se prolonger en 2010,
relayés début mai par la crise de l’euro.
Télécharger le baromètre Eurobserv'ER 2009

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Liens pour aller plus loin

Programme Soltherm
Programme de développement du secteur solaire thermique mis en place par la Région wallonne.

Passeurs d'énergie
Des particuliers présentent leur installation.

Quelques exemples d'installations collectives
- Chauffage de l'eau à la piscine de Herstal
- Chauffage de l'eau pour une résidence de personnes agées à Gembloux
- Chauffage de l'eau pour un hôpital de 350 lits aux Pays-Bas
- Chauffage de l'eau et des locaux sur un campus au Danemark

Solarge
Des dizaines d'autres exemples de grandes installations solaires sont également proposés sur le site de SOLARGE, programme européen de coopération pour le développement des systèmes solaires thermiques dans les secteurs du logement collectif, de l'horeca et des bâtiments publics.

Un exemple de séchage solaire en Belgique

SoDa
Le service SoDa offre un point d'accès unique à un ensemble d'informations ayant trait au rayonnement solaire et à ses usages. Il ne s'agit pas d'une base de donnée, mais d'un système intelligent qui construit des liens vers d'autres services (appelés ressources) situés dans différents pays : base de données sur le rayonnement solaire, services de prévision météorologique, outil de simulation de l'irradiation dans différentes conditions météorologiques, éclairage naturel, etc.

Logiciels de simulation et dimensionnement
Une dizaine de logiciels répertoriés par l'INES, Institut français de l'énergie solaire.

La cuisine solaire d'ULOG
Pour animer festivals, salons et autres manifestations, la première cuisine solaire roulante !

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En Région Wallonne

En Région Bruxelloise

Autres

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