La superficie des capteurs solaires et le volume du ballon d’un chauffe eau solaire sont dépendants du nombre d’habitant dans le foyer. Le tableau ci-dessous prend pour base de calcul une consommation journalière par personne de 50 à 60 litres d’eau chaude à 45 °C et une couverture des besoins par le solaire comprise entre 50 et 70 %.
Dimensionnement des capteurs thermiques
Les chiffres ci-dessous indiquent la surface nécessaire des capteurs thermiques, en fonction de la taille du foyer et de la zone d’ensoleillement, pour couvrir les besoins.
Le haut de la fourchette doit permettre de fonctionner en autonomie en été (sans chaudière d’appoint).
| ZONE France (voir carte ci-dessous) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| nombres utilisateurs | 1 à 2 | 2 à 3 m2 | 2 à 3 m2 | 2 à 2,5 m2 | 2 à 2,5 m2 |
| 3 à 4 | 3 à 3,5 m2 | 2,5 à 4,5 m2 | 4 à 5,5 m2 | 2,5 à 4 m2 | |
| 5 à 6 | 4 à 7 m2 | 3,5 à 6,5 m2 | 4 à 5,5 m2 | 2,5 à 4 m2 | |
| 7 à 8 | 5 à 7 m2 | 4,5 à 7 m2 | 3,5 à 7 m2 | 3,5 à 6 m2 | |
Si le chauffe eau solaire ne parvient pas à couvrir la totalité des besoins en eau chaude d’un foyer, notamment lorsque l’ensoleillement est trop faible ou la demande en eau chaude est ponctuellement trop importante, il est donc nécessaire de prévoir un dispositif d’appoint.
Ce dispositif peut prendre la forme d’une chaudière, d’un chauffe-eau électrique ou d’une pompe à chaleur, qui prendra le relais lorsque l’énergie solaire ne sera pas suffisante.
En hiver ou lors des périodes de faible ensoleillement, ce système d’appoint garantit le confort des utilisateurs tout en maintenant une efficacité énergétique optimale. Pour maximiser la performance du système solaire thermique, il est important de bien dimensionner l’installation et de prévoir une bonne isolation des tuyauteries et des ballons de stockage.
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DIMENSIONNEMENT DU BALLON D’EAU CHAUDE SOLAIRE
Au-delà de la surface des capteurs, le volume du ballon de stockage est un élément déterminant pour garantir le confort en eau chaude sanitaire. Un ballon sous-dimensionné entraîne un recours fréquent à l’appoint, tandis qu’un ballon trop grand augmente inutilement le coût de l’installation.
En règle générale, le dimensionnement repose sur la consommation quotidienne du foyer et sur la part d’énergie solaire que l’on souhaite couvrir. Pour un chauffe-eau solaire individuel, on retient couramment 50 à 70 litres de stockage par personne, avec des ajustements selon la région et les habitudes de consommation.
À titre indicatif :
un foyer de 1 à 2 personnes sera généralement équipé d’un ballon de 150 à 200 litres,
un foyer de 3 à 4 personnes nécessitera un ballon de 250 à 300 litres,
un foyer de 5 personnes ou plus pourra nécessiter 300 à 400 litres, voire davantage en cas de besoins importants.
Un ballon correctement dimensionné permet de stocker l’énergie produite en journée pour une utilisation différée, notamment le matin ou en soirée, lorsque l’ensoleillement est nul.
LE RÔLE DU SYSTÈME D’APPOINT DANS UN CHAUFFE-EAU SOLAIRE
Un chauffe-eau solaire ne fonctionne jamais seul. Lorsque l’ensoleillement est insuffisant ou que la consommation dépasse ponctuellement la production solaire, un système d’appoint prend automatiquement le relais pour garantir la continuité de l’eau chaude.
Cet appoint peut être assuré par :
une chaudière existante (gaz, fioul, biomasse),
un chauffe-eau électrique intégré ou indépendant,
une pompe à chaleur, dans certaines configurations.
En hiver ou lors de périodes prolongées de faible ensoleillement, l’appoint garantit le confort sans remettre en cause l’intérêt du solaire. Un bon réglage de la régulation permet de prioriser l’énergie solaire et de limiter l’intervention de l’appoint au strict nécessaire.
Pour optimiser les performances globales, il est essentiel de :
bien dimensionner les capteurs et le ballon,
assurer une bonne isolation des canalisations et du stockage,
adapter la régulation aux habitudes de consommation du foyer.
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FAQ SUR LE DIMENSIONNEMENT DU CHAUFFE-EAU SOLAIRE
Comment savoir si mon chauffe-eau solaire est bien dimensionné ?
Un chauffe-eau solaire est correctement dimensionné lorsqu’il couvre 50 à 70 % des besoins annuels en eau chaude sans solliciter excessivement le système d’appoint, tout en assurant le confort au quotidien.
Peut-on se passer totalement d’un système d’appoint ?
Non. En France, un système d’appoint est indispensable pour garantir l’eau chaude toute l’année, notamment en hiver ou lors de pics de consommation.
Un mauvais dimensionnement peut-il réduire la rentabilité ?
Oui. Des capteurs ou un ballon mal dimensionnés entraînent soit un surcoût inutile, soit un recours trop fréquent à l’appoint, ce qui réduit les économies d’énergie et la rentabilité de l’installation.
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