Chauffe-eau solaires

Table des matières

  1. Technologie des chauffe-eau solaires
  2. État de l'industrie
  3. Le chauffe-eau solaire, est-ce bien pour moi?
  4. Incitatifs
  5. Autres sources d'information
  6. Compagnies citées

Cette fiche d'information s'adresse aux agriculteurs et aux résidents des régions rurales; on y présente différents types de chauffe‑eau solaires, on explique les technologies actuelles et on ajoute des remarques sur la pertinence de l'installation d'un tel système selon les cas. On y trouve également de l'information sur les incitatifs qui existent actuellement.

Technologie des chauffe-eau solaires

Les chauffe‑eau solaires, qui ont fait leur apparition au début du 20e siècle, mettent à profit l'énergie du soleil pour chauffer l'eau. En été, ces systèmes sont très efficaces puisqu'ils convertissent jusqu'à 80 % de l'énergie reçue en chaleur; en hiver, ils n'en convertissent que 20 à 25 %. Les petits systèmes conviennent au préchauffage de l'eau destinée à l'usage domestique avant qu'elle pénètre dans le chauffe‑eau ordinaire. Des chauffe‑eau solaires plus complexes permettent de traiter de grandes quantités d'eau pour des applications agricoles, comme la production de lait.

Les capteurs de chauffe‑eau solaire se présentent sous des formes très variées et peuvent être installés sur un toit, sur un mur extérieur ou sur le sol. L'un des plus communs est le capteur plat vitré (figure 1), dans lequel l'eau ou l'antigel circule dans un réseau de conduites de cuivre fixées à une plaque dorsale qui se trouve à l'intérieur d'un boîtier recouvert de verre.

Capteurs plats vitrés pour un appareil de traitement du lait à la ferme. Avec la permission d’Enerworks et Ronnybrook Farms.

Figure 1. Capteurs plats vitrés pour un appareil de traitement du lait à la ferme. Avec la permission d'Enerworks et Ronnybrook Farms.

Le rayonnement solaire traverse la vitre, il atteint la plaque et se transforme en chaleur. Celle‑ci est retenue par la surface vitrée et chauffe le liquide qui se trouve dans les conduites.

Le capteur à tubes sous vide (figure 2) fonctionne selon un principe semblable; dans ce cas, les tubes sont enfermés séparément dans une couche de verre sous vide. Le verre permet le passage du rayonnement solaire qui atteint le tube et chauffe le liquide; le vide isole le tube en limitant les pertes de chaleur. Un capteur à tubes sous vide est constitué d'une série de tubes de verre isolés et disposés en rangées parallèles.

Capteurs à tubes sous vide pour le chauffage de l’eau à usage domestique. Avec la permission de CAREarth.

Figure 2. Capteurs à tubes sous vide pour le chauffage de l'eau à usage domestique. Avec la permission de CAREarth.

Le type de chauffe‑eau solaire le plus commun dans les pays froids est le système à liquide antigel en circuit fermé (figure 3 et figure 4); le liquide qui circule dans le capteur est un antigel de qualité alimentaire (généralement du propylène glycol). L'antigel chaud est ensuite acheminé par pompage vers un échangeur de chaleur, qui peut être constitué d'une plaque (figure 3) ou de deux serpentins de cuivre immergés dans un réservoir d'eau (figure 4).

Chauffe-eau solaire à capteur plat (avec échangeur de chaleur plat). Avec la permission d’Enerworks.

Figure 3. Chauffe‑eau solaire à capteur plat (avec échangeur de chaleur plat). Avec la permission d'Enerworks.

Les capteurs plats et à tubes sous vide ont un rendement comparable, quelle que soit la quantité de rayonnement solaire reçue.

Chauffe-eau solaire à tubes sous vide (avec échangeur de chaleur à serpentins en cuivre). Avec la permission de CAREarth.

Figure 4. Chauffe‑eau solaire à tubes sous vide (avec échangeur de chaleur à serpentins en cuivre). Avec la permission de CAREarth.

De façon générale, le rendement des capteurs plats est meilleur lorsque la température ambiante est voisine de celle du capteur, alors que celui des capteurs à tubes sous vide est supérieur lorsqu'il y a un grand écart de température entre les deux. Sous des climats froids et nuageux, les tubes sous vide peuvent donner de meilleurs résultats que les capteurs plats.

État de l'industrie

La technologie des chauffe‑eau solaires est considérée comme bien maîtrisée puisque ces dispositifs sont vendus commercialement depuis plus d'un siècle. Il en existe de toutes les tailles, des petits ensembles prêts‑à‑monter pour le chauffage de l'eau à usage domestique aux gros systèmes qui sont installés par des entreprises commerciales dans des exploitations agricoles. Au Canada, plus de 600 000 m2 de capteurs solaires sont installés pour le chauffage de l'eau.

Qu'ils soient destinés à un usage domestique ou agricole, les chauffe‑eau solaires sont généralement couplés à un système d'appoint qui assure la continuité de la production d'eau chaude. En été, un chauffe‑eau solaire à usage domestique peut fournir de 80 % à la totalité des besoins d'un ménage, selon les habitudes de consommation de ce dernier. En hiver, cependant, sa production tombe à 20 à 25 % des besoins.

Le chauffe-eau solaire, est-ce bien pour moi?

Bien qu'il ne puisse répondre à tous les besoins d'une résidence ou d'une entreprise agricole, le chauffe‑eau solaire constitue une source d'énergie propre, renouvelable et efficace permettant de réduire le coût total du chauffage de l'eau.

Ce dispositif peut être relié au réservoir d'eau chaude existant et amener ainsi une réduction importante de la consommation d'énergie. Le chauffage de l'eau représente un quart de l'énergie consommée par une résidence normale, et le recours au chauffage solaire permettrait donc une réduction substantielle des dépenses d'un ménage à ce chapitre.

Le capteur solaire du chauffe‑eau peut être monté sur le sol, sur un mur extérieur ou sur un toit, mais il doit être orienté vers le sud pour recevoir la plus grande quantité possible de rayonnement pendant les heures les plus ensoleillées, soit de 10 à 15 h.

L'eau est chauffée par le rayonnement solaire, une forme d'énergie propre, renouvelable et gratuite. Un chauffe‑eau solaire ne consomme que l'électricité nécessaire au fonctionnement de la pompe qui achemine l'eau vers le capteur. Une fois installé, il ne nécessite qu'un entretien régulier.

Incitatifs

La province de l'Ontario offre une remise complète de la taxe de vente provinciale sur tous les chauffe‑eau solaires commerciaux approuvés achetés et installés avant le 1er janvier 2010.

Incitatifs pour les commerces

Pour ce qui est des entreprises commerciales, les gouvernements fédéral et provincial offrent des incitatifs conjoints à l'adoption de chauffe‑eau solaires thermiques; les exploitations agricoles peuvent recevoir jusqu'à 50 % du coût total d'un chauffe‑eau solaire.

Le Programme écoÉNERGIE pour le chauffage renouvelable (fédéral) prévoit un incitatif qui est proportionnel au « facteur de rendement » attribué au système visé, au « taux de l'incitatif » du type de système et à la « surface du capteur » (en m2) qui sera installée, jusqu'à concurrence de 400 000 $. L'Incitatif ontarien pour les systèmes de chauffage solaire thermique (IOSCST) représente une contrepartie du financement offert par le programme fédéral jusqu'à concurrence de 80 000 $.

L'Association pour l'amélioration des sols et des récoltes de l'Ontario, par l'intermédiaire du Programme de gérance agroenvironnementale Canada‑Ontario, offre de rembourser 30 % des coûts d'un chauffe‑eau solaire installé sur une ferme, jusqu'à concurrence de 5 000 $.

Incitatifs pour les résidences

Pour ce qui est des chauffe‑eau solaires domestiques, Bullfrog Power Inc. et Enbridge Gas Distribution Inc. offrent un rabais d'environ 2 400 $ sur les systèmes à capteurs plats Enerworks. L'incitatif fédéral écoÉNERGIE et le Programme d'économies d'énergie domiciliaire de l'Ontario offrent 1 250 $ chacun pour couvrir le coût d'un chauffe‑eau solaire domestique. Pour pouvoir se prévaloir de ces programmes, le propriétaire doit faire faire une évaluation énergétique de son domicile par un expert‑conseil en énergie accrédité; le gouvernement provincial peut couvrir 50 % du prix de cette évaluation, jusqu'à concurrence de 150 $. En 2009, on peut également déclarer le coût d'un chauffe‑eau solaire domestique et toutes les autres dépenses admissibles au crédit d'impôt pour la rénovation domiciliaire (fédéral), qui doivent être de plus de 1 000 $, jusqu'à concurrence de 10 000 $. Le taux de crédit accordé est de 15 % jusqu'à concurrence de 1 350 $ ((10 000 $ – 1 000 $) x 15 %).

Des groupes communautaires de Kingston, d'Ottawa et de Toronto offrent des sources d'information, des conseils et d'autres incitatifs aux propriétaires qui envisagent d'installer un chauffe‑eau solaire. Par exemple, Sustainable Ottawa, par son programme Solar H2Ottawa, offre un incitatif de 1 200 $ ainsi que des prix préférentiels chez des installateurs locaux. Conjointement avec les incitatifs fédéraux et provinciaux visant les rénovations domiciliaires et la mise à niveau énergétique, certains programmes régionaux permettent une réduction importante des coûts des chauffe‑eau solaires domestiques.

Autres sources d'information

Compagnies citées

CAREarth Solar Energy Systems
Adresse postale : 349, Terry Fox Drive, Kanata, ON K2K 2V6
Téléphone : 613 271‑3672
Site Web : www.carearth-intl.com

EnerWorks
Adresse postale : Hamilton Cres, Dorchester, ON N0L 1G4
Téléphone : 519 268‑6500
Site Web : www.enerworks.com

Ronnybrook Farm Dairy
Adresse postale : PO Box 267, Ancramdale, NY 12503
Téléphone : 518 398‑6455
Site Web : www.ronnybrook.com

Ces compagnies ne sont citées qu'à titre d'exemple. Cette liste ne vise pas à exclure d'autres vendeurs qualifiés offrant ce type de technologie et de service en Ontario. Pour trouver la liste complète des capteurs solaires acceptés, voir www.ecoaction.gc.ca.

Un grand merci à Graham Juneau pour la somme de travail qu'il a consacréee à la rédaction de cette fiche d'information.

 

Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca
Auteur : Steve Clarke - Ingénieur, énergie et systèmes de récolte /MAAARO; Helmut Spieser - Ingénieur, conditionnement pour les grandes cultures et questions environnementales /MAAARO
Date de création : 05 octobre 2009
Dernière révision : 24 janvier 2011