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Le réchauffeur d'air solaire: une technologie simple

Nous ne parlons pas d'un panneau solaire thermique! Mais bon panneau de réchauffeur d'air. Pas de plomberie, seulement des tuyaux remplis d'air!

Il existe de nombreuses conceptions possibles, mais le principe de base reste toujours le même. Un petit ventilateur alimente l'air dans un panneau sur un mur orienté au sud. L'air est chauffé lorsqu'il passe derrière une surface noire et est ensuite acheminé dans l'espace de vie à une température beaucoup plus élevée.

En plus des grandes installations commerciales, l'utilisation la plus courante des aérothermes solaires est de fournir de la chaleur supplémentaire pour une pièce individuelle, pour chauffer un atelier, une serre, un garage ou toute autre unité isolée de la maison.

Pourquoi "complémentaire"? Parce que la chaleur n'est disponible que lorsque le soleil est présent, il est peu probable qu'un bâtiment, même parfaitement isolé, puisse maintenir une température confortable par une froide nuit d'hiver uniquement avec la chaleur précédemment fournie par le réchauffeur d'air … c'est simple!

Fais-le!

Comme il s'agit d'une chaleur supplémentaire, vous n'avez pas trop de pression pour l'efficacité: place à l'expérimentation! L'étape la plus longue peut être le choix des matériaux. Parce que les systèmes, les dessins techniques, les croquis d'assemblage et les vidéos abondent sur Internet. Bidons d'alcool, descentes de gouttières, écrans solaires, tôles … Les différents modèles s'adaptent à des réalités différentes, vous choisissez celle que vous aimez le plus.

Panneaux en canettes

Le concept est tout simplement génial, bien que le processus soit assez long. Nettoyez d'abord les boîtes, percez des trous dans le fond, retirez les languettes puis assemblez (avec de la colle par exemple) toutes les boîtes ensemble, avant de les peindre en noir.

Dans ce module, l'air de la maison est soufflé dans une pièce contenue au bas du panneau et poussé vers le haut, à travers des conteneurs métalliques, vers une pièce qui recueille l'air chauffé. L'air chaud est ensuite dirigé vers l'intérieur.

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Capteurs solaires dans les gouttières

Ce concept remplace simplement les lignes de canettes assemblées avec des gouttières. Le même principe s'applique et, même si cela vous coûtera un peu plus, vous économiserez beaucoup de temps ici sur le tas. Le résultat est le même.

Crème solaire ou tôle

Les conceptions incluent généralement trois couches de crème solaire pour fournir une surface noire uniforme, ou une seule feuille de tôle (comme un morceau de toiture en métal recyclé). Ces conceptions ne séparent pas l'air dans deux pièces séparées comme le font les deux modèles précédents. Au contraire, l'air monte à travers une seule chambre, contenue derrière les écrans ou derrière la surface métallique plate.

Il semble que la conception avec plusieurs écrans soit légèrement plus complexe à créer que celle utilisant une seule feuille de tôle. Dans tous les cas, des tests ont montré que ces systèmes, avec écrans ou tôles, fournissent plus de chaleur que les capteurs précédents. Pour en savoir plus, en anglais, c'est ici.

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Autonome ou non?

Si vous préférez un aérotherme solaire fonctionnant sans électricité, vous pouvez utiliser le principe de la convection naturelle (l'air chaud monte). Mais sachez que vous obtiendrez plus de résultats en fournissant de l'air avec un petit ventilateur. Puisqu'ils nécessitent très peu d'énergie pour fonctionner, un petit panneau photovoltaïque dédié au ventilateur devrait être plus que suffisant.

Quelle quantité de chaleur un aérotherme solaire peut-il fournir?

Cela dépend de plusieurs variables …

1. La taille du panneau. Il déterminera le volume d'air chauffé et la température de sortie. La taille dépendra de vos besoins et bien sûr de l'espace mural pouvant être consacré au panneau.

2. Absorption solaire. Les panneaux sont limités dans la quantité de chaleur qu'ils peuvent retenir. Cela dépend en partie de la façon dont la surface noire réfléchit la lumière. Les résultats seront meilleurs avec une surface mate qu'avec une surface brillante. Le verre placé sur le système réfléchira instantanément environ 10% de la lumière atteignant le module. Le meilleur rendement attendu pour l'ensemble du système est d'environ 80% de la lumière disponible.

3. Conductivité. Les matériaux avec une meilleure conductivité permettront des performances plus élevées. Un tuyau en PVC, par exemple, ne fournira pas autant de chaleur qu'un tuyau en métal. Et tous les métaux n'offrent pas la même conductivité. Le cuivre est l'un des meilleurs conducteurs, mais il est très cher. Une conductivité accrue ne paiera pas le système dans ce cas.

Si vous choisissez des gouttières, optez donc pour celles en métal, et peignez-les avec une peinture mate, si elles sont brillantes.

4. L'efficacité de la maison. La chaleur dont une maison a besoin est déterminée par la quantité qu'elle perd. Un aérotherme solaire fournira un plus grand pourcentage de la chaleur requise si la demande de chaleur est plus faible. Plus la maison est étanche et bien isolée, plus le réchauffeur d'air sera efficace.

5. Latitude. Plus vous allez vers le nord, moins il y a d'heures de soleil par jour. Le coût et les efforts nécessaires pour fabriquer un aérotherme cesseront éventuellement d'être rentables à une certaine latitude.

Faites attention à la toxicité des produits! Les colles, adhésifs et peintures que vous utiliserez seront directement exposés aux rayons du soleil, et pourront se dégrader, au détriment de la qualité de l'air intérieur … Préservez votre santé et choisissez des produits sans COV, préférez la peinture acrylique à l'eau, limitez l'utilisation de colles …

Les désavantages

Les talons d'Achille de la plupart des générateurs d'énergie renouvelable sont la fiabilité et le stockage d'énergie. Le soleil n'est pas toujours présent, nous obtiendrons de la chaleur par intermittence. Surtout en hiver, lorsque les jours sont courts et que la couverture nuageuse peut être omniprésente. Comme mentionné ci-dessus, par conséquent, seule une chaleur supplémentaire est obtenue avec un réchauffeur d'air.

Son apparence peut également en rebuter quelques-uns. On peut ajouter un aérotherme sur la maison, mais le rendu esthétique n'est pas optimal. C'est une des raisons pour lesquelles on retrouve ce type de système plutôt dans les garages et ateliers.

Stocker la chaleur pour améliorer l'efficacité

Si vous ajoutez de la masse thermique à l'équation, vous pourriez distribuer la chaleur stockée sur une plus longue période de temps. Il existe de nombreuses méthodes créatives pour ce faire. L'air chauffé pourrait passer à travers des tubes insérés dans du sable, des briques ou de la maçonnerie, par exemple, avant d'être évacué dans la pièce. Plutôt que de simplement chauffer l'air, les matériaux denses absorbent une partie de la chaleur de l'air chauffé et la libèrent lentement au fil du temps après le coucher du soleil.

Les serres, par exemple, ont tendance à surchauffer pendant la journée et à devenir trop froides après la tombée de la nuit. L'important étant de garder les racines au chaud, tant que l'air reste au dessus de zéro, des tuyaux insérés dans le sable de la serre, ou dans des plates-formes offrant une bonne masse thermique sur laquelle asseoir les caisses de terre, créeraient une véritable serre efficace.

Évitez la surchauffe!

Il est important d'inclure un évent de dérivation dans le système. Il dégagera de l'air chaud lorsqu'il n'est pas nécessaire et empêchera ainsi la surchauffe d'un panneau qui n'est pas activé.

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Vous pouvez également appliquer les principes du chauffage et du refroidissement passifs en plaçant le panneau sous un toit en surplomb, où il recevra les rayons du soleil en hiver, mais où les rayons chauds de l'été ne peuvent pas l'atteindre.

Si, lors de la conception, vous venez avec une idée nouvelle et brillante, ou si vous souhaitez simplement partager votre expérience, faites-le nous savoir dans les commentaires en bas de page! Et pour ceux qui sont moins bricoleurs, sachez que les entreprises québécoises proposent des aérothermes solaires clé en main.

Plus d'information

Pour plus d'informations sur le fonctionnement des panneaux solaires thermiques, consultez notre fiche technique sur le sujet.