Mazout et soleil

Mazout et soleil

Vous voulez consommer moins de combustible sans perdre votre confort? Combinez installation au mazout et énergie solaire. Chaque fois que vous profitez, gratuitement, de la chaleur du soleil, vous économisez du mazout.

Et lorsque le soleil ne produit pas assez de chaleur, votre installation au mazout prend le relais. Ainsi, vous disposez à tout moment d’eau chaude pour votre salle de bain ou autres et votre chauffage.

À quoi peut vous servir la chaleur du soleil?

  • Chauffage de l’eau sanitaire. Vous pouvez utiliser l’énergie du soleil pour chauffer l’eau de votre douche, du bain, de la vaisselle, du lave-vaisselle, de votre machine à laver, du nettoyage, etc.
  • Préchauffage de l’eau de l’installation de chauffage. Chauffer toute votre habitation avec l’énergie solaire est techniquement impossible dans la plupart des cas. C’est pourquoi l’énergie solaire n’est souvent utilisée que pour préchauffer l’eau du chauffage central.

Y a-t-il suffisamment de soleil en Belgique?

En Belgique, nous avons chaque année environ 1.550 heures d’ensoleillement, soit 60 % de l’ensoleillement que connaît l’Espagne. Mais même lorsque le soleil se cache derrière un nuage, votre installation peut emmagasiner la chaleur gratuite du soleil. Autrement dit, il nous est possible de récupérer beaucoup d’énergie solaire même en Belgique.

Le mazout, complément idéal du chauffage solaire.

Il arrive que l’énergie solaire ne suffise pas. L’hiver, par exemple, le soleil émet moins de chaleur. En combinant systèmes solaire et au mazout, vous disposez toujours de chaleur et d’eau chaude. La chaudière au mazout ne supplée le solaire qu’en cas de réelle nécessité. Vous continuez donc à réduire votre consommation de combustible tout en conservant votre confort.

De quoi avez-vous besoin pour votre installation solaire?

Une installation solaire se compose de quatre éléments importants:

  • Les collecteurs solaires: qui forment une surface plane avec, en dessous, des conduites remplies d’un liquide caloporteur afin de collecter l’énergie du rayonnement solaire.
  • Le réseau de conduites: le liquide chauffé dans les panneaux solaires est amené dans un réservoir d’accumulation. La chaleur y est transmise à l’eau sanitaire ou à l’eau circulant dans l’installation de chauffage.
  • Le système de régulation: qui adapte le chauffage de l’eau en fonction du nombre d’heures de soleil et de vos besoins de chauffage. Il passe automatiquement au chauffage complémentaire lorsque celui-ci est nécessaire. 
  • Le mazout est un complément de chauffage idéal.  

 

Comment obtenir un rendement optimal de votre installation solaire?

Au moment d’installer votre équipement solaire, tenez compte des point suivants:

Inclinaison des panneaux solaires en fonction de la position géographique de la Belgique

La Belgique se trouve à environ 50° - 51° de latitude Nord. Ce qui signifie que le 21 mars ou le 23 septembre, le soleil se trouve à midi (12h00 heure solaire) à environ 40 degrés au-dessus de l’horizon.
L’axe de la Terre est incliné à 23,5° par rapport aux rayons solaires entrants, ce qui fait que le 21 décembre à 12h00 heure solaire, le soleil se trouve à 40-23,5 = 16,5° au-dessus de l’horizon alors que cet angle est de 40+23,5 = 63,5° en été.
Si on souhaite récupérer un maximum d’énergie solaire grâce aux panneaux solaires, leur inclinaison devrait varier selon les saisons, c.-à.-d. de manière plus verticale en hiver et plus horizontale en été. Il faut par conséquent se satisfaire d’un compromis.
Aussi, selon les saisons, le nombre d’heures d’ensoleillement varie fortement. En hivers, le soleil se lève à 07h30 (GMT) et se couche à 15h30. Donc de fait, nous disposons de 8 heures d’ensoleillement. Par contre, nous en bénéficions de 16 heures en été. La quantité d’énergie solaire disponible pour les panneaux solaires est donc très variable.

Inclinaison des panneaux solaires en fonction du type de rayonnement

En pleine journée d’été avec ciel dégagé et lorsque le soleil est à son zénith, 1000 W/m² d’énergie solaire atteignent la surface terrestre. Toutefois, de telles journées sont plutôt rares. Néanmoins, une partie du rayonnement solaire traverse les nuages. Ce rayonnement solaire associé au rayonnement renvoyé par notre environnement est appelé rayonnement diffus.
Si on souhaite utiliser l’énergie solaire de manière optimale, en fonction du type de rayonnement, il faudrait également donner aux panneaux solaires différents angles d'inclinaison. En Belgique, le rayonnement diffus contribue au rayonnement total à hauteur de 60 %.

Inclinaison des panneaux solaires en fonction de l’application

Il est possible de varier l’inclinaison en fonction de l’application des panneaux solaires.

  • Pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS). Il faut alors opter pour un compromis qui donne les résultats les plus optimums toute l’année. Notre consommation d’ECS est quasi constante tout au long de l’année. En plaçant les panneaux à un angle de 50° par rapport à l’horizon, on peut déterminer le nombre de m² de panneaux solaires nécessaires à nos besoins en ECS, d’avril à octobre. Cette méthode nous permettra de couper totalement la chaudière pendant les mois d’été.
  • Pour réchauffer sa maison, il faut alors incliner les panneaux en fonction de la position hivernale et la position automnale et printanière du soleil. Il vaut mieux opter pour un angle de 60°, ce qui correspond à l’angle d’incidence des rayons solaires, en octobre et en février. Étant donné que pendant les mois d’hiver, il n’y a pas suffisamment d’énergie solaire pour couvrir nos besoins en chaleur (à moins d’habiter une maison passive), on essayera dans ce cas de combiner le plus tard possible un réchauffement supplémentaire via la chaudière.
  • Pour réchauffer une piscine. Il s’agit typiquement d’une activité estivale et l’inclinaison des panneaux solaires correspondra donc à l’angle d’incidence du rayonnement solaire en juin et août. La meilleure inclinaison est d’environ 30°. Dans le cadre d’une application piscine avec des capteurs vitrés, le nombre de m² de capteurs installés permettra sans problèmes de couvrir une grande partie des besoins en eau chaude sanitaire. S’il s’agit d’une piscine extérieure, les capteurs solaires pourront en hiver être mis à profit du soutient chauffage de l’habitation moyennant de prévoir un tampon supplémentaire pour emmagasiner l’énergie.

Influence de l’orientation des panneaux sur leur rendement

Dans très peu de cas notre toit est incliné de 50° et est idéalement orienté plein sud. 
En fait, dans des circonstances défavorables, le rendement des panneaux solaires ne sera en fait pas aussi réduit que ce que l’on pourrait penser : différentes mesures démontrent même des résultats remarquables. 
Puisque les panneaux solaires n’absorbent pas uniquement les rayons directs mais également les rayonnements diffus, des panneaux orientés à l’est en position verticale capteront encore 50 % du rayonnement total. 

Influence du type de panneaux solaires sur le rendement

Tous les panneaux solaires n’ont pas le même rendement. Un capteur pour piscine n'a pas le même rendement qu'un  capteur sous vide ou qu'un capteur plan.
Puisque les panneaux sont exposés à l’air libre, la température environnante (due aux pertes de chaleur) aura une influence sur le rendement des capteurs. 
Les capteurs sous vide ont un meilleur rendement car ils disposent d’une meilleure isolation thermique (sous vide) alors que les capteurs pour piscine ne disposent d’aucune isolation thermique.
Le rendement des panneaux solaires se situe donc dans une fourchette allant de 40 à 80 %.

Aspects financiers

Que coûte une installation solaire combinée à un système au mazout? Quelle réduction de consommation vous permet-elle de réaliser? Nous avons effectué les recherches pour vous.

Que coûte la combinaison mazout-énergie solaire?

Pour une famille moyenne de quatre personnes, la surface de collecteurs doit être au minimum de 4 m², et le boiler doit pouvoir contenir 250 à 300 litres. Le prix d’un tel boiler solaire ménager est compris entre 4.500 et 7.500 €, frais d’installation compris.

Pour une installation au mazout avec chaudière, brûleur, système de régulation et réservoir d’accumulation de 3 000 litres, vous payerez environ entre 4.000 à 10.000 €, frais d’installation compris.

Qu’économisez-vous grâce à l’énergie solaire?

Nous nous basons sur les quantités de rayonnement solaire: le total sur base annuelle pour la Belgique est d’environ 1000 kWh/m².
Les panneaux solaires, selon le type, ont un rendement allant de 40 % à 80 %. Nous ferons le calcul avec un rendement de 50 %.
De plus, nous prenons une orientation défavorable sur la maison et le toit, ce qui entraîne une perte d’ensoleillement de 10 %.
Le gain global d’énergie que peut livrer nos panneaux solaires est donc de :
1000 kWh/m² x 50% x 90% = 450 kWh/m² 

Avec 1 litre de mazout, vous obtenez au maximum 10,6 kWh d’énergie. Une nouvelle chaudière à condensation offre un rendement de 95 %, faisant qu’1 litre de mazout produit 10 kWh d’énergie utile.
Nos panneaux solaires en Belgique permettent sur une base annuelle une économie de 45 litres de mazout/m²

Ratio standard

Une famille de quatre personnes consomme chaque jour environ 200 litres d’eau chaude sanitaire (50 l/personne) à 45°C. Pour chauffer cette eau, la famille a besoin de quelque 360 litres de mazout par an. Au prix de 0,60 € par litre de mazout, cela représente un coût annuel de 216 €.

Quelle dimension prévoir pour votre installation?

Pour une consommation familiale moyenne, les dimensions de l’installation solaire et les économies envisageables sont vite calculées :

Composition de la famille

Superficie du collecteur solaire

Contenu du réservoir

Quantité d’énergie solaire

Economie en litres de mazout

Economie en Euros

Emissions de CO2

2 à 3 personnes

4 m²

200 litres

1 200 kWh/an

160 l/an

96 €/an

360 kg/an

4 à 5 personnes

5 m²

300 litres

1 600 kWh/an

210 l/ an

126 €/an

530 kg/an

6 à 7 personnes

7 m²

400 litres

2 300 kWh/an

310 l/ an

186 €/an

775 kg/an

Vous pouvez également demander à un installateur de réaliser une installation solaire sur mesure. Dans ce cas, mieux vaut calculer vous-même la quantité d’eau chaude sanitaire dont vous avez besoin :

Consommation quotidienne d’eau par membre de la famille

Eau consommée par appareil et par emploi

Type de consommateur

Consommation

Appareil/emploi

Consommation

Consommateur économe:

20 à 30 litres

Bain:

90 litres

Consommateur moyen:

35 à 60 litres

douche:

35 litres

Grand consommateur:

60 à 85 litres

Lave-vaisselle:

20 litres

 

 

Machine à laver:

25 litres

 

 

Vaisselle et nettoyage:

65 litres

 

Mise en pratique

Comment en êtes-vous arrivé à remplacer votre ancienne chaudière par une chaudière à condensation au mazout combinée à un chauffe-eau solaire?

Henri Kelchtermans: “J’ai toujours voulu avoir un tel type de chauffe-eau solaire, mais j’avais diverses contrariétés pour pouvoir le placer.

Tout d’abord, environnementales : je veux aussi apporter ma petite pierre à l’édifice en consommant moins et en produisant moins de gaz à effet de serre.
Ensuite, les stimuli fiscaux : ce sont eux qui finalement vous permettent de franchir le pas, de placer un chauffe-eau solaire. Si vous calculez un peu, vous vous rendez compte que sans les stimuli fiscaux vous amortissez votre investissement sur 10 à 15 ans ; Mais grâce à ces avantages fiscaux que vous pouvez déjà répartir dès les premières années, vous l’amortissez plus facilement et plus rapidement. Et c’est alors que vous y gagnez vraiment !

J’ai aussi énormément rechercher sur internet des infos sur le chauffe-eau solaire et puis, j’ai décidé finalement d’installer mon chauffe-eau solaire avec telle capacité et en combinaison avec des panneaux solaires de type ‘heat-pipe’. Mon chauffe-eau solaire offre une capacité de 1.000 litres car je reste persuadé qu’il doit être suffisamment grand pour pouvoir profiter au maximum de l’énergie gratuite du soleil.

L’installation de chauffage central est conçue autour d’une nouvelle chaudière à mazout à condensation sur laquelle 2 circuits de chauffage indépendants sont reliés.Un circuit pour le chauffage  par le sol qui fonctionne à basse température et donc idéal pour une chaudière à condensation.Un deuxième circuit pour les radiateurs placés indépendamment dans la véranda. En plus de cette installation, j’ai donc prévu un chauffe-eau solaire de quasi 1.000 litres et 9 m² de panneaux solaires qui produisent non seulement de l’eau chaude sanitaire mais également assure en plus un soutien pour le chauffage. De cette manière, vous pouvez économiser beaucoup plus que simplement via l’eau chaude sanitaire. “
 

Jusqu’à présent quelles expériences retirez-vous de ce système? Jusqu’à combien économisez-vous?

“Notre expérience de ce système jusqu’à présent nous permet de ne plus devoir allumer la chaudière au mazout entre avril et octobre. De plus,  nous pouvons commencer à chauffer plus tard en comparaison à auparavant et cela, grâce au grand ballon de stockage.
 
Puisque je peux parfaitement suivre ma consommation, j’ai également fait installer sur la chaudière un compteur mazout et ainsi,  je peux de manière très précise suivre mensuellement la consommation. J’utilisais à l’époque entre 3000 et 3500 litres par an et maintenant je pense que je me situe dans les 1500 à 2000 litres. C’est donc quasi la moitié de moins qu’à l’époque! ”

Avez-vous également adopté d’autres mesures pour économiser l’énergie en plus de vos travaux sur le chauffage central?

"Lorsqu’on a envisagé une rénovation de la chaudière, notre installateur de cc nous a signifié que pour économiser de l’énergie, une isolation soutenue est aussi importante que le remplacement d’une ancienne installation.Entretemps, nous avons ajouté 20 cm d’isolation entre les pannes sablières de la charpente. Et depuis, je remarque un effet très positif sur la consommation mensuelle.Si déjà vous limitez la demande calorifique en isolant, alors vous ferez moins tourner votre chaudière à mazout et donc, vous consommerez beaucoup moins qu’avant.  “

Aujourd’hui pour vous, la majeure partie des rénovations sont loin derrière vous, mais que conseilleriez-vous aux autres personnes qui envisagent un chauffe-eau solaire combiné à une chaudière à mazout?

  1. “Avant tout isolez le mieux possible votre habitation, c’est la première étape pour économiser sur votre facture de chauffage.
  2. Attaquez-vous ensuite à votre vieille installation de chauffage et si vous y ajoutez un chauffe-eau solaire, ne prenez surtout pas un ballon de stockage trop petit, La plupart des gens opte  pour 300 litres minimum et uniquement pour l’eau chaude sanitaire, mais je pense que cela vaut la peine de stocker plus. Nous avons opté à chaque fois pour un ballon de stockage plus grand et ce, avec des résultats très positifs.
  3. Essayez de comprendre comment votre chauffage central et votre chauffe-eau fonctionnent et tentez de suivre votre consommation. Vous serez de ce fait beaucoup plus conscient de votre consommation et de la manière d’économiser.”

Fiche technique

Placement:

Installation de particulier, Limbourg

Installateur:

Ramakers CV & San. Nv, Heusden-Zolder

Chauffage au mazout:

Chaudière à condensation au mazout Vitoladens 300-C avec brûleur flamme bleue et régulation climatique, marque Viessmann. Puissances 12,9 à 28,9 kW

Chauffe-eau solaire:

Vitocell 360-M, capacité 1.000 litres, combiné à 9 m² de collecteurs solaires Vitosol 300, capteurs solaires à tube sous vide (heatpipe), marque Viessmann