EAU CHAUDE PHOTOVOLTAÏQUE
PRODUCTION D’EAU CHAUDE PHOTOVOLTAÏQUE AVEC RÉGULATEUR FOT-T
PHOTOTHERMIE SOLAIRE SANS BATTERIE, SANS ONDULEUR ET SANS CIRCUIT SOLAIRE THERMIQUE
La photothermie permet de chauffer de l’eau directement à partir de panneaux photovoltaïques, au moyen d’un régulateur FOT-T et d’une résistance électrique installée dans un ballon d’eau chaude, un préparateur ECS ou un ballon tampon.
Le principe est simple : les panneaux photovoltaïques produisent de l’énergie en courant continu, le régulateur FOT-T adapte cette énergie à la résistance électrique, et l’eau est chauffée grâce à l’énergie solaire disponible.
Il n’est pas nécessaire d’installer des batteries, ni un onduleur, ni un circuit solaire thermique avec pompe, glycol ou échangeur hydraulique spécifique.
Schéma de principe :
Panneaux photovoltaïques dédiés → régulateur FOT-T → résistance électrique → eau chaude
Cette solution est particulièrement intéressante lorsqu’on souhaite réduire la consommation de gaz, de fioul, de granulés ou d’électricité du réseau utilisée pour la production d’eau chaude sanitaire, le soutien au chauffage, les ballons tampons, les piscines ou certains procédés industriels nécessitant de l’eau chaude.
Pourquoi choisir la photothermie ?
La photothermie ne cherche pas à compliquer une installation existante. Au contraire, elle s’appuie sur des composants simples et courants — panneaux photovoltaïques, régulateur électronique et résistance électrique — pour produire de la chaleur de manière directe et efficace.
Ses principaux avantages sont :
- Sans batterie ni onduleur : moins de composants, moins d’électronique de puissance et une installation plus économique.
- Sans circuit solaire thermique : pas de glycol, pas de circulateur solaire, pas de purgeur, pas de surchauffe stagnante et pas de risque lié au gel du fluide caloporteur.
- Installation simple : il suffit d’amener le câblage électrique en courant continu depuis les panneaux jusqu’au régulateur.
- Compatible avec de nombreux ballons existants : dans beaucoup de cas, il est possible d’utiliser un ballon déjà en place s’il dispose d’un emplacement pour résistance électrique et d’un logement pour la sonde de température.
- Très peu d’entretien : une fois la température de consigne réglée, le système fonctionne automatiquement.
- Adapté aux maisons, bâtiments collectifs et applications professionnelles : du simple ballon ECS domestique jusqu’aux ballons de grande capacité.
Le rôle du régulateur FOT-T
Le régulateur FOT-T est l’élément central du système. Il permet aux panneaux photovoltaïques de travailler correctement avec une résistance électrique.
Brancher directement des panneaux photovoltaïques sur une résistance peut fonctionner dans certains cas, mais ce n’est pas optimal. La résistance peut faire chuter la tension du champ photovoltaïque, ce qui empêche les panneaux de fonctionner à leur point de puissance maximale.
Le régulateur FOT-T évite ce problème. Il gère la puissance disponible des panneaux, adapte le fonctionnement à la résistance électrique et assure également la fonction de thermostat du ballon. Lorsque l’eau atteint la température programmée, le régulateur coupe l’apport solaire et peut activer une sortie relais pour transmettre un signal externe.
NOS RÉGULATEURS DE PHOTOTHERMIE: FOT-T 3000
RÉGULATEUR DE PHOTOTHERMIE FOT-T 3000
- Puissance photovoltaïque admissible jusqu’à 2900 W.
- Courant nominal jusqu’à 13,5 A
- Thermostat intégré. Permet un réglage de la température de 10 à 99 °C
- Capteur de température avec câble de 2 m.
- Sortie relais (sans potentiel), qui s’active lorsque la température réglée est atteinte.
TRAVAIL OPTIMAL :
- 4-5 panneaux PV (465-550W) toute marque. P : 1860-2800Wc. U : 159- 230Vdc. I: 12,9-13,5A
- 1 Résistance 230V-4000W (ou 2000W+2000W connectés en parallèle)
Le régulateur FOT-T 3000 nécessite un minimum de 150 V (4 panneaux PV) et accepte jusqu’à 350 V (environ 8 PV). Le courant d’entrée Ioc ne peut pas dépasser 13,75A.
Avec une tension photovoltaïque de 150 à 250 Vdc, il est possible d’utiliser une résistance conventionnelle 230 Vac. .
Avec une tension >250-350V, il est nécessaire d’utiliser des résistances triphasées de 400Vac
Dimension 140x120x125mm
Dans quels cas la photothermie est-elle intéressante ?
-
Maisons individuelles et petits bâtiments
Dans une maison équipée d’un ballon électrique, d’un préparateur ECS ou d’une pompe à chaleur, la photothermie peut couvrir une part importante des besoins annuels en eau chaude sanitaire.
C’est une solution particulièrement intéressante lorsqu’il est possible d’installer quelques panneaux photovoltaïques dédiés uniquement à la production d’eau chaude.
-
Bâtiments collectifs, exploitations agricoles et industrie
Plus la consommation quotidienne d’eau chaude est élevée, plus la photothermie devient intéressante.
Blanchisseries, exploitations agricoles, cuisines professionnelles, ateliers de transformation alimentaire, vestiaires, piscines, campings, gîtes, hôtels ou procédés de lavage peuvent réduire une partie importante de leur consommation de gaz, de fioul ou d’électricité conventionnelle.
Dans ces applications, il est possible d’installer plusieurs régulateurs FOT-T, chacun associé à une ligne de panneaux photovoltaïques et à une résistance électrique, afin de chauffer des ballons de grande capacité ou des ballons tampons.
-
Pompe à chaleur et aérothermie
La photothermie ne remplace pas nécessairement une pompe à chaleur. Dans beaucoup de cas, elle la complète.
Une pompe à chaleur est très efficace lorsqu’elle travaille à basse température. En revanche, son rendement diminue lorsqu’elle doit produire de l’eau chaude sanitaire à 55-60 °C, surtout en période froide.
Avec une résistance alimentée par un régulateur FOT-T, l’énergie solaire peut préchauffer ou chauffer directement le ballon ECS. Cela permet de réduire les heures de fonctionnement de la pompe à chaleur et de limiter la consommation électrique du réseau.
Quel niveau d’économie peut-on espérer ?
Les économies dépendent du profil de consommation d’eau chaude, du volume de stockage, de la puissance photovoltaïque installée, de la température de travail et de l’énergie actuellement utilisée comme appoint : électricité, gaz, fioul, granulés ou pompe à chaleur.
Dans une installation bien dimensionnée, la photothermie peut couvrir une part très importante des besoins en eau chaude, notamment du printemps à l’automne.
Dans les installations à forte consommation quotidienne, le gain peut être encore plus intéressant, car chaque kWh thermique fourni par le soleil est un kWh qui n’a pas besoin d’être produit avec une énergie achetée.
Pour établir une estimation réaliste, il est nécessaire de connaître :
- La consommation approximative d’eau chaude par jour.
- La température d’entrée de l’eau froide et la température souhaitée.
- Le volume du ballon ou du préparateur existant.
- Le type et la puissance de la résistance électrique.
- L’espace disponible pour installer les panneaux photovoltaïques.
- L’énergie actuellement utilisée pour chauffer l’eau.
À partir de ces informations, nous pouvons proposer le nombre de panneaux, le régulateur FOT-T adapté, la puissance de résistance recommandée et le volume de stockage le plus cohérent
Photothermie directe ou utilisation des surplus photovoltaïques ?
Il existe différentes manières d’utiliser l’énergie photovoltaïque pour chauffer de l’eau.
- Une première est la photothermie directe avec le régulateur FOT-T : les panneaux photovoltaïques sont raccordés directement au régulateur, qui alimente ensuite une résistance électrique placée dans le ballon d’eau chaude.
- Une autre option consiste à installer un système d’autoconsommation avec onduleur raccordé au réseau, puis à utiliser les surplus électriques pour alimenter une résistance, un ballon électrique ou une pompe à chaleur.
Les deux solutions peuvent être pertinentes, mais elles ne répondent pas exactement au même besoin.
Quand l’utilisation des surplus photovoltaïques peut-elle être intéressante ?
L’utilisation des surplus photovoltaïques a du sens lorsqu’une installation d’autoconsommation avec onduleur existe déjà, lorsqu’il y a des surplus disponibles pendant de nombreuses heures et lorsque l’on souhaite optimiser l’usage global de l’énergie dans la maison ou dans l’entreprise.
C’est une bonne solution si l’installation photovoltaïque est déjà en place et si l’on souhaite simplement ajouter une fonction de soutien à la production d’eau chaude.
Quand le régulateur FOT-T est-il plus intéressant ?
Le régulateur FOT-T est particulièrement intéressant lorsque l’objectif principal est de produire de l’eau chaude avec l’énergie solaire de la manière la plus directe possible.
Il n’est pas nécessaire d’installer des batteries, ni un onduleur, ni de modifier l’installation électrique générale du bâtiment. Les panneaux photovoltaïques dédiés travaillent directement pour chauffer le ballon d’eau chaude.
Cela simplifie fortement le système et peut réduire le coût, la complexité et la maintenance.
En résumé
Si vous disposez déjà d’une installation photovoltaïque d’autoconsommation avec des surplus disponibles, il peut être intéressant d’étudier leur valorisation pour la production d’eau chaude.
Si vous recherchez une solution simple, indépendante et dédiée exclusivement à la production d’eau chaude solaire, le régulateur FOT-T est une option directe, robuste et très cohérente.
Le régulateur FOT-T n’est pas une alternative universelle à l’autoconsommation photovoltaïque. C’est une solution spécifique pour transformer directement l’énergie solaire photovoltaïque en eau chaude.
QUESTIONS FRÉQUENTES
Puis-je utiliser une résistance électrique monophasée 230 Vac ?
Oui. Le régulateur FOT-T peut être utilisé avec une résistance électrique standard, comme celles que l’on trouve dans de nombreux ballons d’eau chaude.
Il est toutefois recommandé d’utiliser un ballon équipé d’un emplacement pour la résistance électrique et, si possible, d’un doigt de gant pour installer correctement la sonde de température.
La résistance électrique est l’élément qui transforme l’énergie photovoltaïque en chaleur. Elle peut être prévue à l’origine pour fonctionner en courant alternatif 230 Vac, mais avec le régulateur FOT-T elle sera alimentée en courant continu provenant des panneaux photovoltaïques.
En cas de doute sur la compatibilité de votre résistance ou de votre ballon, contactez-nous avant l’installation.
Quelle puissance de résistance faut-il utiliser avec un régulateur FOT-T 3000 ?
La puissance de la résistance électrique ne doit pas nécessairement correspondre exactement à la puissance des panneaux photovoltaïques.
Le régulateur adapte la puissance disponible en fonction de l’ensoleillement et de la configuration du champ photovoltaïque. Il est donc possible d’utiliser une résistance d’une puissance différente de celle des panneaux, dans les limites admissibles du régulateur.
À titre indicatif :
- Le modèle FOT-T 3000 est prévu pour une puissance maximale de 3 000 W.
- Il est recommandé de travailler avec une tension continue adaptée, généralement autour de 230 Vdc, afin de préserver la résistance électrique.
- La tension maximale admissible ne doit pas être dépassée (350Vdc).
Le choix de la résistance dépend du ballon, de la puissance photovoltaïque installée, de la tension de travail et de la température souhaitée.
En cas de doute, nous pouvons vous aider à vérifier la configuration.
Quel entretien nécessite une installation de photothermie ?
Une installation de photothermie nécessite très peu d’entretien.
Contrairement à une installation solaire thermique classique, il n’y a pas de fluide caloporteur, pas de glycol, pas de circulateur solaire, pas de purgeur et pas de circuit hydraulique spécifique à entretenir.
Une fois le régulateur programmé et la température de consigne réglée, le système fonctionne automatiquement.
Il est simplement conseillé de vérifier périodiquement :
- l’état général des panneaux photovoltaïques ;
- les connexions électriques ;
- la température programmée ;
- le bon fonctionnement de la résistance électrique ;
- l’état du ballon d’eau chaude, comme dans toute installation sanitaire.
Pourquoi la photothermie n’a-t-elle pas été davantage utilisée jusqu’à présent ?
La photothermie existe depuis de nombreuses années. Nous avons des clients qui utilisent ce type de solution depuis 2006.
Pendant longtemps, le marché de l’eau chaude solaire a surtout été dominé par le solaire thermique hydraulique : capteurs solaires à eau, circulateurs, échangeurs, glycol et régulations spécifiques.
La baisse du prix des panneaux photovoltaïques et l’arrivée de régulateurs adaptés comme le FOT-T rendent aujourd’hui la photothermie beaucoup plus attractive.
C’est une solution simple, robuste et facile à comprendre : des panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité, le régulateur FOT-T adapte cette énergie, et la résistance électrique chauffe l’eau.
J’ai déjà une pompe à chaleur. Puis-je installer un régulateur FOT-T ?
Oui. La photothermie peut très bien compléter une pompe à chaleur.
Dans beaucoup d’installations, la pompe à chaleur assure la production d’eau chaude sanitaire. Cependant, son rendement diminue lorsqu’elle doit produire de l’eau à haute température, notamment à 55-60 °C ou en période froide.
Le régulateur FOT-T peut alimenter une résistance électrique installée dans le ballon d’eau chaude. L’énergie solaire photovoltaïque permet alors de préchauffer ou de chauffer directement l’eau, ce qui réduit le temps de fonctionnement de la pompe à chaleur et la consommation électrique du réseau.
Selon le type de ballon ou de pompe à chaleur, la résistance peut être installée dans le ballon principal ou dans un emplacement prévu pour une résistance d’appoint.
Avant installation, il est important de vérifier le type de ballon, le filetage disponible, la longueur utile pour la résistance et la possibilité d’installer correctement la sonde de température.
Où est fabriqué le régulateur FOT-T ?
Le régulateur FOT-T est fabriqué en Europe. Certains composants électroniques sont fabriqués à l’étranger.
Il s’agit d’un équipement conçu spécifiquement pour la production d’eau chaude à partir de panneaux photovoltaïques, sans batterie et sans onduleur.
Ce système fonctionne-t-il vraiment ?
Oui. Le principe est simple et fiable : une résistance électrique transforme l’énergie photovoltaïque disponible en chaleur.
La photothermie peut remplacer ou compléter d’autres systèmes de production d’eau chaude. Par rapport au solaire thermique classique, elle présente plusieurs avantages : installation plus simple, pas de fluide caloporteur, pas de glycol, pas de circulateur solaire et moins de maintenance.
Dans de nombreuses installations, nous recommandons d’utiliser deux résistances :
- une première résistance alimentée par le régulateur FOT-T avec les panneaux photovoltaïques ;
- une seconde résistance raccordée au réseau électrique (en option), utilisée uniquement comme appoint si la température descend en dessous de la valeur minimale programmée.
Par exemple, l’appoint réseau peut être configuré pour ne s’activer que si l’eau descend sous une température de sécurité définie par l’utilisateur.
Nous avons déjà des installations professionnelles avec plusieurs dizaines de milliers de litres d’eau chaude produits chaque jour grâce aux régulateurs FOT-T, sans recours permanent au réseau électrique pour la production principale.
Quel est le prix du régulateur FOT-T 3000 ?
Vous pouvez consulter nos tarifs sur le lien suivant :
Prix des régulateurs FOT-T pour la production d’eau chaude photovoltaïque
Vous souhaitez savoir si la photothermie convient à votre installation ?
Envoyez-nous une brève description de votre installation et nous vous indiquerons quelle configuration peut être envisagée.
Pour une première analyse, les informations les plus utiles sont :
- Le nombre de personnes ou la consommation approximative d’eau chaude.
- Le volume du ballon ou du préparateur ECS existant.
- La puissance de la résistance électrique, si elle existe déjà.
- Le type de filetage de la résistance et la longueur disponible dans le ballon.
- L’espace disponible pour installer les panneaux photovoltaïques.
- L’énergie actuellement utilisée pour produire l’eau chaude.
- La température de travail souhaitée.
Nous pouvons fournir uniquement le régulateur FOT-T, ou vous accompagner dans la définition de l’ensemble : régulateur, résistance électrique, protections électriques, câblage et ballon adapté.
NOUVELLES ET EXEMPLES PRATIQUES
ÉNERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE (PHOTOTERMIE) POUR FOURNIR DE L’ECS. ET CHAUFFAGE DANS UN IMMEUBLE DE 80 APPARTEMENTS
Grâce à une installation solaire FOTOTHERMIE réalisée par un de nos clients, les voisins d’une communauté de propriétaires composée de 80 logements, profitent de l’énergie solaire photovoltaïque pour obtenir du chauffage et de l’eau chaude sanitaire (ECS). Le bâtiment est à usage résidentiel, il est configuré sous la forme d’un bloc ouvert de six étages. Les maisons ont une superficie comprise entre 68 et 115 m2. Bien que l’installation de photothermie privilégie l’apport énergétique du champ solaire pour produire de l’eau chaude et du chauffage, elle est également soutenue par deux chaudières qui garantissent la continuité de l’approvisionnement.
Configuration de l’installation solaire photothermie
L’installation est constituée d’un système solaire photovoltaïque composé de 108 panneaux de 460W à raison de 1,35 panneaux par voisin installé en toiture. La communauté disposait déjà de deux chaudières à gazole et de deux accumulateurs de 4 500 Lt pour l’ECS (à raison de 28 L/personne-jour d’eau chaude). Chaque accumulateur possède deux lignes serpentines à l’intérieur. L’un est le circuit primaire connecté au chauffage (avec glycol) et le deuxième serpentin est un secondaire qui retourne à la chaudière pour le chauffage central. Avec Photothermia, nous avons procédé à la mise en place de résistances électriques dans chaque accumulateur de 4500Lt. Les circuits ont été réalisés en série tous les 6 panneaux PV (2760W). Le câblage photovoltaïque a été descendu du toit jusqu’au local chaudière-accumulateurs. Chaque ligne était protégée par un interrupteur magnétothermique Vcc et une surtension transitoire Vcc. Chaque ligne PV était connectée à un régulateur FOT-T 3000 et ce à une résistance conventionnelle de 230 V à 4 000 W (chaque résistance était triphasée de 12 000 W). Étant donné que les panneaux photovoltaïques ont été installés en format coplanaire avec une inclinaison de 22º, une perte déjà attendue de -18 % a été enregistrée. Ainsi, chaque champ photovoltaïque fournissait 2 263 Wc à 195 Vdc. La puissance absorbée par chaque résistance était de 2875W. Au total, un apport photothermique de 51,7 kWh a été réalisé.
Entretien de la photothermie
Une fois que chaque régulateur FOT-T 3000 a été programmé à une température de consigne de 82ºC, aucun entretien n’a été effectué. Les frais d’entretien de la propriété ont été exclusivement consacrés à l’entretien des chaudières.
Économisez du diesel grâce à la photothermie
La propriété (communauté de propriétaires de 80 copropriétaires) avait une consommation journalière de diesel de 538 €. Avec l’installation de la photothermie, la consommation journalière est tombée à 38 €/jour.
CHAUFFAGE DE L’EAU DANS LES PROCÉDÉS INDUSTRIELS. EAU CHAUDE DANS L’INTÉRIEUR D’UN RÉACTEUR EN ACIER INOXYDABLE
Il existe généralement les méthodes suivantes pour obtenir la température à l’intérieur du réacteur en acier inoxydable :
1. Système de chauffage : type ouvert et type fermé. Le type ouvert est relativement simple. Il se compose d’une pompe de circulation, d’un réservoir d’eau, d’un tuyau et d’un régulateur qui contrôle la vanne. Lors de l’utilisation d’eau sous pression, la résistance mécanique de l’équipement est requise. La surface extérieure de la cuve de réaction est soudée avec un tube enroulé. La résistance augmente et l’effet de transfert de chaleur diminue.
2. Chauffage à la vapeur : lorsque la température de chauffage est inférieure à 100 degrés, elle peut être chauffée à la vapeur sous pression atmosphérique ; dans la plage de 100 à 180 degrés, de la vapeur saturée peut être utilisée ; lorsque la température est plus élevée, de la vapeur surchauffée peut être utilisée.
3. Chauffage avec d’autres médias : Si le processus nécessite un fonctionnement à basse température ou si un système de chauffage sous pression doit être évité, d’autres médias peuvent être utilisés pour remplacer l’eau et la vapeur, tels que l’huile minérale (275-300 degrés), le mélange d’éther diphénylique (bouillant point 258 degrés), sel fondu (140-540 degrés), plomb liquide (point de fusion 327 degrés), etc.
4. Chauffage électrique : Au moyen d’une résistance électrique située directement à l’intérieur du réacteur. Les trois premières méthodes nécessitent d’ajouter une chemise au corps du réservoir en acier inoxydable pour obtenir la température moyenne. En raison du changement important de température, la paroi et le couvercle sont soumis à des changements de température pour générer une pression différentielle de température. Lors de l’utilisation du chauffage électrique, l’équipement est plus léger et plus simple, la température est plus facile à régler et il n’est pas nécessaire de recourir à des pompes, des fours, des cheminées et autres installations. Par conséquent, il convient aux endroits où la température de chauffage est inférieure à 400 degrés et où le prix de l’énergie électrique est relativement bas. De plus, l’utilisation d’un système photothermie permet d’obtenir des gradients de température allant jusqu’à 100 ºC et le coût énergétique final peut être considérablement réduit.