Analyse approfondie : Pourquoi l’énergie solaire et l’énergie aérothermique sont devenues la « combinaison idéale » pour un chauffage efficace

Introduction

Dans le contexte des objectifs de « double carbone » et de la transformation du secteur énergétique, l'industrie du chauffage connaît une transition fondamentale des énergies fossiles traditionnelles vers les énergies propres. Les risques liés au chauffage au gaz, les contraintes géographiques du chauffage centralisé, la forte consommation énergétique du chauffage électrique et l'intermittence du chauffage solaire ont placé de nombreux utilisateurs face à un dilemme. La solution de chauffage combinée, à dominante solaire et à complément d'énergie aérothermique, s'appuyant sur l'avantage fondamental de l'énergie solaire en tant que source d'énergie gratuite et sur la fonction complémentaire de l'énergie aérothermique, permet une coordination optimale entre les systèmes principaux et auxiliaires et un doublement de l'efficacité. Elle se distingue progressivement parmi les nombreuses solutions existantes et devient une solution idéale, alliant économies d'énergie, stabilité, rentabilité et respect de l'environnement. Groupe technologique doté d'une chaîne de production complète de solutions d'utilisation de l'énergie solaire, Shengtuoke se classe deuxième mondial pour la production de capteurs solaires plans. Grâce à une chaîne de production intégrée, des matières premières aux solutions, le groupe maximise la valeur énergétique de l'énergie solaire et exploite pleinement le potentiel de cette solution optimale. Cet article analysera en profondeur le rôle central et prépondérant de l'énergie solaire dans les solutions de chauffage sous de multiples angles, tels que la logique technique, les principaux avantages et les applications pratiques.

La logique sous-jacente de la technologie

L'énergie solaire domine, l'énergie atmosphérique venant compléter le reste.

1. Chauffage solaire : Le « noyau énergétique » et le « moteur gratuit » du système de chauffage

Le chauffage solaire est au cœur même du système. Son principe fondamental repose sur l'absorption maximale du rayonnement solaire grâce à des capteurs solaires à haut rendement (tels que les grands capteurs plans Shengtuoke EFPC), sa conversion en énergie thermique pour chauffer un fluide caloporteur (eau ou antigel), puis son acheminement vers le dispositif de diffusion de chaleur intérieur (chauffage au sol, radiateurs) via le réseau de chauffage. Énergie renouvelable par excellence, l'énergie solaire présente des avantages indéniables : aucun coût d'exploitation, aucune émission de carbone et une production illimitée. Tant que le soleil brille, elle génère de la chaleur gratuite et continue, propre, non polluante et silencieuse, ce qui en fait la solution idéale pour un chauffage écologique.

En pratique, l'énergie solaire contribue jusqu'à 60 à 70 % à la consommation énergétique totale, devenant ainsi la principale source de chauffage. Lors des journées ensoleillées d'hiver dans l'hémisphère nord, les capteurs solaires produisent de la chaleur en continu pendant 8 à 10 heures, couvrant intégralement les besoins en chauffage diurnes. Dans les régions du sud bénéficiant d'un meilleur ensoleillement, l'énergie solaire peut même couvrir plus de 80 % des besoins en chauffage, permettant ainsi de profiter pleinement du soleil et de se chauffer à moindre coût. Grâce à leurs matériaux et procédés de fabrication avancés, les capteurs plans haute performance de Shengtuoke conservent une efficacité de captation de chaleur élevée même dans des conditions difficiles, comme par faible luminosité hivernale ou par temps de pollution, élargissant ainsi le champ d'application de l'énergie solaire.

2. Énergie aérodynamique : un « outil de secours auxiliaire » pour l'énergie solaire, utilisé uniquement en cas d'urgence.

Le chauffage par pompe à chaleur air-air ne joue qu'un rôle d'appoint au sein du système. Sa fonction principale est de fournir un chauffage d'appoint temporaire dans des situations extrêmes où l'énergie solaire est insuffisante (par exemple, la nuit ou lors de journées pluvieuses prolongées), garantissant ainsi la continuité du chauffage. Son principe de fonctionnement repose sur la consommation d'une faible quantité d'énergie électrique pour absorber la chaleur résiduelle de l'air et la convertir en chaleur afin de contribuer au chauffage. Il s'agit essentiellement d'un système complémentaire permettant de pallier l'insuffisance de l'énergie solaire ; l'objectif n'est pas d'atteindre une efficacité énergétique maximale, mais simplement de répondre aux besoins fondamentaux d'un chauffage d'appoint ponctuel.

3. Synergie principale et auxiliaire : Double garantie de « faible coût + approvisionnement stable »

Le principe fondamental de la solution de chauffage solaire + air est de considérer l'énergie solaire comme l'énergie principale et l'énergie aérothermique comme un complément, atteignant ainsi le double objectif d'un fonctionnement à faible coût et d'une stabilité par tous les temps.

(1) En cas d'ensoleillement suffisant (journées ensoleillées ou nuageuses) : l'énergie solaire fonctionne à plein régime, couvrant intégralement, voire dépassant, les besoins en chauffage. L'énergie aérothermique est mise en veille et le coût d'exploitation du système devient quasi nul.

(2) En cas d'absence ou d'insuffisance de lumière (la nuit ou par temps de pluie continue) : le chauffage d'appoint se déclenche pour maintenir une température intérieure confortable. Dès le retour de la lumière, le système repasse automatiquement en mode solaire afin de minimiser les coûts d'exploitation.

Dans ce modèle, l'énergie solaire résout intégralement le problème majeur des coûts d'exploitation élevés du chauffage, tandis que l'énergie aérothermique n'est utilisée qu'en complément, palliant ainsi les insuffisances intermittentes de l'énergie solaire pure. Ce modèle conserve non seulement les principaux avantages de l'énergie solaire, tels que le coût et les émissions nuls, mais ne nécessite pas non plus l'installation de ballons d'eau chaude de grande capacité (le stockage de chaleur conventionnel pouvant répondre aux besoins ponctuels), réduisant considérablement l'investissement initial. Il permet ainsi d'obtenir une solution de chauffage propre et performante.

Avantage essentiel

Quatre dimensions majeures surpassent les solutions de chauffage traditionnelles

1. Efficacité énergétique : L'énergie solaire contribue à hauteur de 60 à 70 % à la chaleur, réduisant ainsi directement les coûts d'exploitation de 70 %

Comparé aux coûts d'exploitation des solutions de chauffage classiques (en prenant comme exemple une habitation de 100 mètres carrés, avec une période de chauffage hivernal de 120 jours et une température intérieure maintenue à 20 °C) :

(1) Chauffage purement électrique : Le coût total est d'environ 8 000 yuans ;

(2) Chauffage au gaz : Le coût total est d'environ 6 000 yuans ;

(3) Chauffage par pompe à chaleur à air pur : Le coût total est d’environ 2 400 yuans.

(4) Chauffage solaire et aérothermique : l’énergie solaire contribue à hauteur de 60 % à 70 % au chauffage principal, tandis que l’aérothermie ne fournit que 30 % à 40 % du chauffage d’appoint. Le coût total n’est que de 800 à 950 yuans, soit plus de 85 % de moins qu’un chauffage électrique classique, plus de 80 % de moins qu’un chauffage au gaz et plus de 60 % de moins qu’un chauffage aérothermique classique.

Le principal avantage en matière d'économies d'énergie réside dans la gratuité de l'énergie solaire : tant que le soleil brille, le système n'a pas besoin de consommer d'énergies payantes comme le gaz et l'électricité. À long terme, plus la part de chaleur gratuite d'origine solaire est importante, plus les économies réalisées par les utilisateurs sont conséquentes. Dans les régions nordiques bénéficiant d'un fort ensoleillement, l'énergie solaire peut couvrir plus de 70 % des besoins en chauffage en hiver, et certaines familles peuvent même atteindre le « zéro facture d'électricité et de gaz » pendant la saison de chauffage.

2. Stabilité : Énergie solaire + énergie éolienne, fonctionnement par tous les temps

Le principal défaut des solutions de chauffage traditionnelles réside dans leur dépendance à une source d'énergie unique et payante. La solution combinée solaire, grâce à sa double garantie d'énergie gratuite comme source principale et d'énergie d'appoint, assure un chauffage stable en toutes circonstances.

3. Adaptabilité : L'énergie solaire peut être installée de manière flexible et couvrir tous les scénarios de chauffage.

La flexibilité d'installation des capteurs solaires détermine l'extrême adaptabilité de l'ensemble de la solution, couvrant presque tous les types de bâtiments et les zones climatiques :

(1) Scénarios décentralisés :Pour les bâtiments sans chauffage centralisé, tels que les maisons individuelles en zone rurale, les villas et les maisons de ville en banlieue, des capteurs solaires peuvent être installés directement (sur les toits ou les balcons), et de petites sources d'énergie aérothermique peuvent être utilisées pour combler les lacunes, sans dépendre d'aucun réseau de canalisations.

(2) Scénarios de chauffage/eau chaude sanitaire :Compatible avec toutes les tailles d'habitation, ce système permet une configuration sur mesure : les petites maisons peuvent opter pour des capteurs plans compacts, faciles à installer et peu encombrants. Les grands appartements peuvent être équipés de plusieurs capteurs formant un réseau, reliés en série par des canalisations pour une production de chaleur suffisante, répondant ainsi aux besoins de chauffage et d'eau chaude sanitaire. L'unité extérieure de la pompe à chaleur air-eau sert uniquement d'accessoire. De petite taille, elle peut être installée dans un angle extérieur sans impacter l'aménagement intérieur.

(3) Scénarios de chauffage/eau chaude commerciale :Parfaitement adapté aux situations de forte consommation énergétique dans des établissements tels que les hôtels, les maisons d'hôtes, les hôpitaux, les écoles, les piscines et les maisons de retraite, ce système permet de répondre aux besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire durant la journée. Les capteurs solaires peuvent être installés à grande échelle sur les toitures ou en espaces ouverts, stockant la chaleur grâce à des systèmes de stockage centralisés. Ceci permet de réduire considérablement les coûts énergétiques des établissements commerciaux.

(4) Scénarios de chauffage industriel :Adaptés à des secteurs tels que l'agroalimentaire, l'impression et la teinture textile, la chimie et l'industrie pharmaceutique nécessitant un chauffage industriel à moyenne et basse température, les capteurs solaires peuvent être personnalisés pour concevoir des systèmes de captage de chaleur adaptés aux besoins industriels. Ils fournissent directement de l'eau chaude sanitaire ou un chauffage d'appoint pour les processus de production, remplaçant ainsi les chaudières traditionnelles au charbon et au gaz. Cette solution permet non seulement de réduire la consommation énergétique des entreprises industrielles, mais aussi leurs émissions de carbone et de polluants, facilitant ainsi la réalisation des objectifs de double bilan carbone dans le secteur industriel. De plus, elle permet de s'affranchir des fluctuations des prix des énergies fossiles.

(5) Scénarios de consommation d'énergie propre pour la culture et l'élevage agricoles :Adapté aux serres, aux pépinières, à l'élevage de bétail et de volailles, etc., qui nécessitent un environnement à température constante, favorisant le développement d'une agriculture verte.

(6) Adaptation au changement climatique :Dans les régions septentrionales extrêmement froides, on mise sur la capacité de captation de chaleur par faible luminosité des capteurs haute performance de Shengtuoke. Dans les régions méridionales humides, la plupart des besoins en chauffage sont couverts par l'énergie solaire, tandis que l'énergie aérothermique n'est utilisée que ponctuellement pendant la saison des pluies.

Cette grande adaptabilité repose essentiellement sur la conception modulaire et l'installation flexible des capteurs solaires. L'énergie aérodynamique n'est qu'un complément et n'affecte pas l'adaptabilité globale de la solution.

4. Respect de l'environnement : L'énergie solaire n'émet aucune émission, contribuant ainsi à la réalisation des objectifs de « double bilan carbone ».

Dans le cadre des objectifs de « double neutralité carbone », les avantages environnementaux de l’énergie solaire sont devenus un atout concurrentiel majeur :

1. L'énergie solaire n'émet ni carbone ni polluants, ce qui en fait une source d'énergie de chauffage véritablement propre.

2. Bien que le chauffage à air pulsé consomme une faible quantité d'électricité, il ne fonctionne qu'en cas de chauffage d'appoint, avec une consommation énergétique totale extrêmement faible. De plus, l'électricité peut provenir de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et photovoltaïque, et ses émissions de carbone globales ne représentent qu'un dixième de celles du chauffage au gaz.

3. L'ensemble du système ne présente aucun risque pour la sécurité, comme une fuite de gaz ou une intoxication au monoxyde de carbone. Le capteur solaire est totalement silencieux et le niveau sonore de l'unité extérieure de la pompe à chaleur air-air n'est que de 40 à 50 décibels, ce qui ne perturbe pas le cadre de vie.

Le caractère zéro émission de l'énergie solaire fait de cette solution un moteur essentiel pour atteindre les objectifs de «double bilan carbone».

Cœur du plan

Un bilan multiple dominé par l'énergie solaire

La solution de chauffage combinant énergie solaire et énergie aérothermique est extrêmement efficace car elle combine les principaux atouts de l'énergie solaire : elle résout les problèmes majeurs que sont les coûts d'exploitation élevés et la forte pollution, tandis que l'énergie aérothermique, initialement utilisée comme solution d'appoint, pallie son manque d'intermittence. Au final, cette solution offre un équilibre parfait entre coût nul et approvisionnement stable, respect de l'environnement et praticité, et grande adaptabilité et faible coût d'exploitation.

Cette solution se distingue de l'énergie solaire pure, « dépendante des conditions météorologiques », du chauffage à l'air et au gaz, « dépendants de l'énergie payante », et du chauffage électrique pur, « très énergivore ». Dans le contexte de la transition énergétique actuelle, l'énergie solaire occupe une place de plus en plus prépondérante. La valeur ajoutée de Shengtuoke réside dans l'optimisation des avantages d'une énergie solaire gratuite, propre et illimitée grâce à des capteurs solaires à haut rendement et à une chaîne de valeur industrielle complète. L'objectif est de généraliser le chauffage solaire et de propulser le secteur du chauffage dans une ère de chauffage propre, dominée par l'énergie solaire.