Vous êtes ici > accueil > Installation de votre système solaire > Principe général du chauffe-eau solaire > Comment fabriquer son chauffe eau solaire pour s'amuser ?

Expérience de fabrication d'un chauffe eau solaire

Mis à jour le 08/05/2013

Fonctionnement d'un capteur solaire, démonstration par de petites expériences.

Devis gratuit : Chauffe eau solaire
Devis gratuit : Panneaux solaires
Devis gratuit : Chauffage solaire

Si vous exposez une bassine remplie d'eau au soleil, la température de l'eau va augmenter....un peu.

Mais avec quelques astuces vous pouvez chauffer l'eau à des températures beaucoup plus élevées. Un capteur solaire pour un chauffe-eau domestique utilise les mêmes astuces.

Vous pouvez faire réaliser ces petites expériences par vos enfants pour leur faire comprendre le fonctionnement d'un chauffe-eau solaire.


Comment capter le rayonnement solaire

Posez une bassine remplie d'eau, bien exposée au soleil :

  • une grande partie du rayonnement solaire sera réfléchie par la surface de l'eau, néanmoins, la température de l'eau va augmenter,
  • avec l'augmentation de la température, une partie de la chaleur dans l'eau sera dissipée dans l'air et à travers les parois de la bassine.

     

Astuce 1

Placez une feuille de couleur sombre sur la surface de l'eau afin d'absorber le rayonnement solaire : le noir absorbe la chaleur, le blanc la réfléchi. 

Vous constaterez que :

  • la température de l'eau au contact avec la surface sombre et chaude va augmenter de manière plus importante, 
  • mais qu'avec cette augmentation de la température, une partie de la chaleur dans l'eau sera toujours dissipée dans l'air et à travers les parois de la bassine. 

     

Astuce 2

Isolez les parois de la bassine. Vous constaterez que :

  • l'isolation thermique va réduire les déperditions de chaleur à travers les parois de la bassine,
  • la température de l'eau au contact avec la surface chaude va augmenter encore plus,
  • mais une partie de la chaleur dans l'eau sera dissipée dans l'air par rayonnement.

 

Astuce 3

Couvrez la bassine avec une matière transparente. Vous constaterez que :

  • la couverture transparente va laisser passer le rayonnement solaire mais elle va empêcher le rayonnement thermique de l'eau chaude de sortir. Ce phénomène s'appelle l'effet de serre,
  • les déperditions thermiques seront fortement réduites et l'eau pourrait devenir très chaude. 

 

Chauffer l'eau : expérience pratique

Cette expérience simple montre comment le soleil peut servir pour chauffer de l'eau et nous fait constater l'importance de l'effet de serre.
 

Matériel nécessaire pour l'expérience

  • 1 petit sac poubelle en plastique noir,
  • 1 carton ordinaire (dimensions du carton utilisé : 24 x 20 x 14 cm) 
  • 1 morceau de polystyrène expansé (ou autre matière isolante) au fond du carton,
  • 1 carreau de verre (ou de plastique) plus grand que le carton,
  • 1thermomètre avec possibilité de monter jusqu'à 70°C.

     

Première expérience 

  • Verser un litre d'eau dans le sac poubelle (le volume d'eau peut être plus ou moins important, mais il vaut mieux connaître la quantité utilisée pour l'expérience).
  • Fermer le sac autour du thermomètre et l'attacher avec du ruban adhésif en laissant très peu d'air à l'intérieur (probablement, il faudrait découper une partie du sac pour ne pas gêner la lecture du thermomètre).
  • Placer le sac rempli d'eau sur la matière isolante à l'intérieur du carton.
  • Noter les variations de température quand l'ensemble est exposé au soleil (la température de l'eau dans le verre peut être comparée avec la température de l'eau dans le sac noir). 


Effet de serre

  • Placer le carreau de verre sur le carton.
  • Noter les variations de température de l'eau dans le sac noir (et éventuellement dans le verre).
  • Établir l'importance de l'effet de serre.

 

 

 

Température de stagnation

C'est la température de l'eau dans le sac noir qui sert de capteur solaire quand les gains dus au rayonnement solaire sont équilibrés par les déperditions de chaleur à travers les parois. 

Dans cette expérience la température de stagnation était de 68°C.

  

Schéma d'un chauffe eau solaire

Cette expérience montre le principe d'un capteur utilisé pour un chauffe-eau solaire.

Le sac noir rempli d'eau est remplacé par un récipient à travers lequel l'eau chauffée par le soleil peut circuler afin de chauffer l'eau sanitaire dans un ballon de stockage.

 

 

 

 

Article mis à jour le 08/05/2013

Vous avez aimé cet article ? Alors partagez-le avec vos amis en cliquant sur les boutons ci-dessous :

Twitter Facebook Google Plus Linkedin email
Comment intégrer les capteurs solaires au bâtiment ?

Comment intégrer les capteurs solaires sur une toiture pour allier à la fois efficacité, performance et esthétique architecturale. Même si au bout de quelques jours nous ne faisons plus attention à eux, l'intégration des capteurs mérite d'être...

Quelle est la performance des panneaux solaires sous-vide ?

Un capteur solaire sous-vide est composé d'une série de tubes transparents en verre de 5 à 15 cm. de diamètre. Dans chaque tube il y a un absorbeur pour capter le rayonnement solaire et un échangeur pour permettre le transfert de l'énergie thermique.

Problèmes techniques liés au surdimensionnement des panneaux solaires

Le surdimensionnement des capteurs solaires est contre-productif et peut engendrer pas mal de problèmes techniques.

Qu'est ce qu'un Chauffe-eau solaire thermodynamique

Un chauffe-eau solaire thermodynamique solaire utilise le système des pompes à chaleur combiné à l'exploitation de l'énergie solaire.

Qualisol : installateurs de chauffe-eau et chauffage solaires qualifiés

Qualisol et Qualisol Combi sont des labels qualité délivrés par Qualit'EnR pour les professionnels installateurs de systèmes de chauffe-eau et de chauffage solaires.

Quel système de chauffe-eau solaire choisir ?

Il existe plusieurs types de chauffe-eau solaires, mais certains ne sont pas adaptés au climat de la France à cause du risque de gel. Dans ce cas, le choix se portera sur un système conçu pour utiliser un fluide antigel afin de transporter la...

Influence de l'ensoleillement sur la taille des panneaux solaires

Le dimensionnement d'un chauffe-eau solaire pour les besoins d'une famille n'est pas une science exacte, il dépend de l'ensoleillement de la région concernée, du type de panneaux solaires mis en place

Appoint d'un chauffe-eau solaire

Un chauffe-eau solaire ne peut pas fournir de l'eau chaude tous les jours. Si l'ensoleillement est insuffisant ou si les besoins sont supérieurs aux prévisions, il faut utiliser une autre source d'énergie comme appoint de chauffage.

Comment choisir son installateur de chauffe-eau solaire

Théoriquement, tout artisan plombier est capable d'installer un chauffe-eau solaire. Mais un certain nombre d'entre-eux ont suivi une formation spécifique et signé une charte de qualité afin d'obtenir un label "Qualisol".

Voir les articles archivés

A découvrir...