Un chauffe-eau solaire fonctionne-t-il en hiver ?

La réponse est techniquement oui. Cependant, cela dépend du type de système de chauffage solaire de l’eau chaude que vous utilisez et du froid de votre climat.

Un chauffe-eau solaire passif DIY n’aurait aucune chance dans un climat nordique comme celui du Montana. D’un autre côté, un système préfabriqué actif doté d’une isolation ou d’un antigel adéquat survivra probablement aux conditions hivernales. Néanmoins, il aura du mal à rendre l’eau suffisamment chaude dans les endroits très froids.

Les collecteurs à tubes sous vide fonctionnent en hiver, même à des températures inférieures à zéro, mais doivent être préparés avec de l'antigel pour empêcher la plomberie du système d'éclater.

Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur les types de chauffe-eau solaires qui fonctionnent en hiver, les problèmes qui peuvent survenir avec votre système pendant l'hiver et comment protéger votre chauffe-eau solaire du gel.

Congélation du chauffe-eau solaire

Le problème le plus évident auquel vous êtes confronté est le gel de votre chauffe-eau solaire, causant des dommages à la plomberie et aux raccords. À mesure que l’eau se dilate dans les tuyaux et les raccords, la plomberie pourrait éclater et se fendre.

Certains endroits connaissent le gel pendant la nuit et la chaleur pendant la journée. Cette expansion et contraction peuvent également entraîner la déformation et le dysfonctionnement de votre chauffe-eau solaire.

Moins d’heures d’ensoleillement

Pendant l’hiver, nous bénéficions de moins de soleil dans les climats nordiques. Moins de soleil brille sur les capteurs solaires signifie moins d’eau chaude.

Si vous ne bénéficiez que de huit heures de soleil et de 16 heures d’obscurité, votre chauffe-eau solaire ne produira que six heures d’eau chaude, car il faut du temps à l’eau pour atteindre sa température.

La vitesse nécessaire pour chauffer l’eau dépend du type de système de chauffe-eau solaire dont vous disposez. Un collecteur discontinu mettra beaucoup plus de temps à chauffer qu'un collecteur plat.

Il y a plusieurs problèmes à considérer lorsque vous essayez de faire fonctionner votre chauffe-eau solaire pendant l’hiver.

Vous pouvez également lire mon article sur les avantages et les inconvénients des chauffe-eau solaires.

Congélation du chauffe-eau solaire

Le problème le plus évident auquel vous êtes confronté est le gel de votre chauffe-eau solaire, causant des dommages à la plomberie et aux raccords. À mesure que l’eau se dilate dans les tuyaux et les raccords, la plomberie pourrait éclater et se fendre.

Certains endroits connaissent le gel pendant la nuit et la chaleur pendant la journée. Cette expansion et contraction peuvent également entraîner la déformation et le dysfonctionnement de votre chauffe-eau solaire.

Moins d’heures d’ensoleillement

Pendant l’hiver, nous bénéficions de moins de soleil dans les climats nordiques. Moins de soleil brille sur les capteurs solaires signifie moins d’eau chaude.

Si vous ne bénéficiez que de huit heures de soleil et de 16 heures d’obscurité, votre chauffe-eau solaire ne produira que six heures d’eau chaude, car il faut du temps à l’eau pour atteindre sa température.

La vitesse nécessaire pour chauffer l’eau dépend du type de système de chauffe-eau solaire dont vous disposez. Un collecteur discontinu mettra beaucoup plus de temps à chauffer qu'un collecteur plat.

 

Position du Soleil

À mesure que le soleil descend plus bas dans l’horizon, l’effet direct du soleil à midi est affaibli. Par conséquent, des rayons du soleil plus faibles équivalent à un potentiel de chauffage moindre pour votre chauffe-eau solaire.

Météo défavorable

Les conditions nuageuses, pluvieuses et enneigées bloquent la lumière du soleil, ce qui signifie moins d'eau chaude dans votre système. Les températures plus froides, particulièrement combinées à des vents violents, suppriment la chaleur des capteurs solaires à plaques plates.

Maintenant que nous savons à quoi nous sommes confrontés lorsque nous essayons de chauffer de l'eau en hiver, voyons comment les différents modèles se comportent dans des conditions hivernales.

Comment fonctionnent les différents types de chauffe-eau solaires en hiver

Chaque type de chauffe-eau solaire réagit différemment aux environnements froids. Certains peuvent supporter des gelées légères, tandis que d’autres ne devraient pas du tout être exposés à des températures glaciales.

Voici les types de capteurs solaires d’eau chaude les plus courants et comment ils gèrent les conditions hivernales.

Collecteur à plaque plate pour chauffage solaire de l'eau

Les capteurs solaires à plaques plates sont constitués de tubes enroulés posés à plat dans un cadre et entourés d'une vitre. L'eau se réchauffe dans le tube et circule vers un réservoir de rétention solaire.

Vous verrez souvent des collecteurs plats fabriqués à partir de tubes de cuivre. C'est un excellent choix pour chauffer l'eau car le cuivre ne se dégrade pas au soleil et il devient très chaud, ce qui produit de bons résultats de chauffage de l'eau.

 

Cependant, le cuivre ne se dilate ni ne se contracte. Par conséquent, le tube est très susceptible de se fendre ou d’éclater lorsque l’eau à l’intérieur se dilate et se contracte en raison des températures glaciales.

Les tubes PEX pour les collecteurs plats auront plus de capacité à se dilater et à se contracter avec les conditions hivernales.

Cependant, pour les endroits où le gel est intense pendant plusieurs mois, vous devrez hiverner votre capteur plan et ne l'utiliser que pendant les mois qui restent principalement au-dessus du point de congélation.

Collecteur de lots d'eau solaire

Les collecteurs par lots peuvent s’en sortir mieux tout au long de l’hiver. À moins que vous ne soyez dans des climats très froids, comme le Dakota du Nord, le Canada et le Montana, il est peu probable que votre collecteur par lots gèle complètement.

Cependant, ce n’est pas le collecteur de lots qui nous inquiète. Tous les raccordements, raccords et tuyaux qui vont et viennent du collecteur discontinu sont vulnérables au gel et à l'éclatement pendant l'hiver.

Vous pouvez essayer d’isoler ces raccords et composants, mais le risque de panne du système est élevé.

Il faut également beaucoup de temps pour que l'eau se réchauffe dans le réservoir du collecteur. Avec un faible ensoleillement, des températures froides, du vent et des nuages, votre collecteur discontinu peut ne pas atteindre les températures souhaitables pendant l'hiver.

 

Collecteur de tubes sous vide

Le chauffe-eau solaire à tubes sous vide est le roi pour résister aux conditions froides et hivernales. La technologie utilisée pour réchauffer l’eau est si efficace que votre système pourrait pomper de l’eau chaude à des températures inférieures à zéro.

Ceux-ci résistent aux températures froides, aux vents et aux conditions de faible luminosité. Cependant, vous devez protéger votre système de collecteurs à tubes sous vide du gel en utilisant de l'antigel dans les conduites.

Si vous n’avez que des températures glaciales la nuit, vous pourrez peut-être éviter d’utiliser de l’antigel. Mais si vous vivez dans un endroit où il gèle tout l’hiver, vous devez ajouter de l’antigel à votre système, sinon votre chauffe-eau solaire coûteux pourrait subir de graves dommages.

Comment empêcher votre chauffe-eau solaire de geler

Vous pouvez essayer plusieurs techniques de mise hors gel pour chaque type de chauffe-eau solaire.

Cependant, la chose la plus intelligente à faire est de vidanger votre chauffe-eau solaire et de l’hiverner si vous habitez dans une région très froide.

Protéger les capteurs solaires à plaques plates du gel

Remplacer vos tubes en cuivre par des tubes PEX aidera à empêcher vos tuyaux d'éclater.

Enveloppez tous les tuyaux et raccords PEX exposés avec de l'isolant. Enveloppez ensuite cette isolation avec Reflectix ou des couvertures d’urgence pour protéger l’isolation de la détérioration.

Vous pouvez recouvrir vos panneaux collecteurs plats avec des feuilles isolantes et du Reflectix pour empêcher le système de geler la nuit, puis découvrir les collecteurs pendant la journée.

Pour les climats nordiques, vidangez complètement vos collecteurs plats pour l’hivernage.

Protéger les collecteurs solaires de lots d’eau du gel

Il est peu probable que vos réservoirs collecteurs gèlent, mais ils éclateraient, totalisant votre système s'ils le faisaient.

Protégez vos réservoirs en les enveloppant dans une couverture pour réduire le risque qu'ils gèlent pendant la nuit. Vous pouvez également utiliser un isolant ou une couverture de secours.

La principale préoccupation concerne toutes les pièces et raccords fixés à votre capteur solaire. Enveloppez-les d’isolant et de Reflectix et espérez le meilleur.

La meilleure solution consiste à vidanger vos capteurs solaires discontinus pendant l’hiver pour les climats rigoureux.

Protection contre le gel des capteurs solaires à tubes sous vide

La seule façon dont l'efficacité est garantie pour protéger votre système de tubes sous vide du gel est de remplacer le liquide de transfert (généralement de l'eau) par de l'antigel.

Ces systèmes en boucle fermée sont intégrés à un système antigel au glycol ou à une méthode de vidange spécifiquement pour la protection contre le gel.

Ce chauffe-eau solaire nécessite des pompes pour déplacer le fluide dans le système et est coûteux à installer et à entretenir. L'utilisation de pompes coûte de l'énergie et de l'argent, ce qui s'ajoute à votre facture de services publics ou à vos dépenses solaires.

La technologie est la même que celle du chauffage radiant, de sorte que la plupart des spécialistes CVC peuvent installer et réparer des systèmes de capteurs solaires à tubes sous vide en boucle fermée.

Selon le fabricant de vos tubes sous vide, vos capteurs solaires peuvent être évalués à des températures aussi basses que -35 degrés. Vérifiez auprès de votre installateur de chauffe-eau solaire la meilleure façon de protéger votre système de tubes sous vide.

Ou bien, videz simplement le système et utilisez-le de façon saisonnière.

 

Protection contre le gel du chauffe-eau solaire en hiver - Conclusion

Comme vous l’avez probablement déjà deviné, les chauffe-eau solaires ne sont pas le meilleur choix si vous vivez dans un climat hivernal rigoureux.

Le risque de causer des dommages coûteux à votre système et de ne pas avoir suffisamment d’heures d’ensoleillement en hiver équivaut à davantage de maux de tête, voire quoi que ce soit.

Le collecteur à tube sous vide est votre meilleur choix. Il chauffera toujours l’eau dans des conditions hivernales froides et peut résister à des températures inférieures à zéro. Mais ces systèmes coûtent cher.