Fabriquer un panneau solaire thermique pour moins de 5 euros

Cet article vous explique comment réaliser un panneau solaire thermique de démonstration pour un budget très faible.

Cet article est plus ou moins la traduction d’un article présent sur un site américain. Source

Panneau Thermique Artisanal

Panneau Thermique Artisanal

Le soleil est une source d’énergie très puissante. On peut réussir à produire de l’eau très chaude par ce moyen, il faut donc faire attention aux risques de brulures.

Ce modèle permet plus d’expérimenter le principe que de réaliser une vrai installation pouvant chauffer votre eau. Mais vous pouvez vous en inspirez pour créer un modèle fonctionnel à plus grande échelle.

Matériel nécessaire :

  • eau
  • quelques petites équerres
  • perceuse
  • des ciseaux
  • une scie
  • des morceaux de bois
  • une vitre en verre
  • la grille arrière d’un petit réfrigérateur
  • une bonne longueur de tuyau utilisé pour les pompes à air des aquariums
  • de quoi renforcer la structure (içi c’est une vielle porte qui a été utilisé, mais une planche de bonne dimension suffira)
  • des vis à bois
  • une feuille d’aluminium (type aluminium alimentaire)
  • ruban adhésif type duct tape
  • cutter

Temps :
Environ 3 heures de construction

Etape 1 : récupération du matériel

Et oui, pour obtenir un prix si faible, on doit faire un max de récup.

Ainsi, la pièce maitresse du panneau, le circuit récupérant la chaleur et faisant circuler l’eau est en fait la grille arrière d’un vieux frigo.

ATTENTION : il ne faut pas démonter un frigo seul ! Le circuit de refroidissement dont fait partie cette grille contient des gaz très nocif, aussi bien pour l’environnement que pour vous ! Il existe des société spécialisé dans la récupération de ces gaz !

Echangeur de frigidère

Echangeur de frigidère

Assurez vous de garder une bonne longueur du tube qui relie le compresseur à la grille, afin de facilité les futures opérations.

Echangeur thermique

Echangeur thermique

Bon vous avez récupéré votre grille. Passons maintenant à la confection du cadre.

Le cadre

Le cadre va servir à délimiter le panneaux et à le consolider. Vous pouvez le réalisez à l’aide de morceaux de bois de récup’ encore une fois.

Cadre

Cadre

Afin de bien dimensionner votre cadre et votre « arrière » disposer la grille sur le fond et ajustez le cadre autour

Montage de la grille et du cadre

Montage de la grille et du cadre

Une fois le cadre réalisé, déposer la feuille d’aluminium entre celui-ci et le fond de votre panneaux. Cette feuille va servir le rôle de miroir afin d’éviter un échauffement trop important du fond et pour augmenter la quantité d’énergie que recevra le circuit d’eau.

Isolation du système

Isolation du système

Notez que vous ne devez pas être obligatoirement nu-pied pour réaliser ce montage

Il ne vous reste plus qu’à ajouter quelques planches qui permettront d’accrocher plus facilement le panneau.

Pose des renforts

Pose des renforts

Utiliser du duct tape pour fixer le collecteur au cadre, pour fixer l’aluminum au cadre, pour boucher les trous d’ou l’air pourrait s’échapper trop facilement. Et oui, moins il y a d’échange thermique et plus la chaleur reste à l’intérieur du panneau, le rendant plus efficace ! De plus l’usage du verre pour le dessus est parfait : il laisse facilement passer la lumière mais beaucoup moins la chaleur. On crée donc une mini serre dans laquelle serpente notre eau !

Penser aussi à faire 2 trous pour permettre le passage des tuyaux du collecteur.

Passage des tuyaux

Passage des tuyaux

Noter au passage l’usage très abondant de duct tape qu’à fait l’auteur de ce plan.

Raccord du cadre

Raccord du cadre

Les finitions

Relié les tuyaux du collecteurs au tuyau d’aquarium. En fait n’importe quel type de tuyaux convient, il faut juste qu’il y est une correspondance dans les diamètres.

Raccord tuyaux fluide

Raccord tuyaux fluide

Il faut maintenant fixer le collecteur au fond du panneau. Utiliser des équerres et de l’adhésif encore une fois, même si je pense que sur la durée, il ne tiendra pas. Il vaut mieux utiliser quelque chose de plus solide dans le temps.

Vue d'ensemble du panneau

Vue d'ensemble du panneau

Et voilà !

Mise en Route

Avant de le tester, il faut remplir le circuit d’eau.
Une fois que cela est fait, vous pouvez le tester avec 2 seaux. L’un plein d’eau froide et l’autre qui contiendra l’eau chaude. Si vous mettez le seau d’eau froide plus haut que l’autre, la circulation d’eau se fera toute seule.

Vue du panneau terminé

Vue du panneau terminé

Bien que ce soit un modèle de « test », l’eau peut atteindre une température réellement importante donc gare aux brulures. Le système peut également être en circuit fermé avec une circulation thermosiphon; c’est à dire que  le  fluide remonte du chaud vers le froid naturellement. On peut alors ne mettre qu’un seul seau en hauteur.
Un petit commentaire d’un de nos lecteurs:

mederic
Bonjour ,
Cette idée est dans l’air , je n’ai pas de photos pour l’instant mais il est possible de recycler la porte du refrigérateur ou congélateur pour servir de caisson economique .
Le fond du caisson est tapissé d’isolant ,puis on place une couche d’un matériaux peint en noir (type noir de fumée …) puis le serpentin et sa grille et le tout est recouvert une ou plusieurs couches d’un matériaux transparent .
De cette manière , l’ensemble est plus durable !
Bonne réalisations à toutes et a tous
Méderic Le Clercq
cette petite modif est publique et libre de droit bien entendu !

Vous pouvez trouvez l’article original à cette adresse :
http://www.instructables.com/id/Solar-Thermal-Water-Heater-For-Less-Than-Five-Doll/ (en)
et à celle là
http://www.thesietch.org/projects/solarthermalpanel2/index.htm

  1. #1 by Agathe on 13 novembre 2009 - 17 h 54 min

    Bonjour,
    Je me demandais quelles étaient les entreprises spécialisées en France dans la récupération des gaz nocifs et si le recours à leur services ne couterais pas plus chère que les 5 € prévu?
    Ensuite j’aurais voulu avoir plus de précisions sur la circulation d’eau notamment entre les deux sceaux d’eau et le stockage. Ne peut-t-il pas y avoir circulation naturelle de l’eau (par thermosiphon) avec un seul sceau ?
    Merci :D

  2. #2 by Remi on 2 décembre 2009 - 6 h 18 min

    Petite actuce pour un meilleur rendement peindre la grille en noir

  3. #3 by elespanol on 2 décembre 2009 - 9 h 24 min

    Exact, merci de cette précision, nous suggèrerons cette amélioration dans l'article.

  4. #4 by Jean Deux on 7 février 2010 - 18 h 11 min

    Une idé de récupération pour le fond isolant.
    Aller dans une casse de poid lourd et découper les paroie d’un camion ou d’une semi frigorifique.
    Avec ça vous avez un support isolant de 10cm et de la surface que vous voulez.
    Bonne utilisation. Jean Deux

  5. #5 by fabien on 19 février 2010 - 11 h 23 min

    Ce chauffe eau est simple a fabriquer et il fonctionne très bien merci a ceux qui on participer a la réalisation de se site

    • #6 by Thomas GENIN on 23 février 2010 - 8 h 07 min

      Merci pour ce retour fabien !

      Auriez-vous des photos de votre réalisation ? Ou alors des propositions de modifications ? Merci !

  6. #7 by Julie on 8 mars 2010 - 14 h 36 min

    Bonjour,
    Je suis très intéressée par le fait de pouvoir moi même construire mes panneaux solaires, y a t il une personne qui en a déjà réalisés et qui accepterai de me donner quelques conseils ?

  7. #8 by bhar on 8 mars 2010 - 20 h 15 min

    J’ai fabriqué ce panneau et je voulais que vous rectifiez l’un des materiaux utilisées pour la conception de ce panneau.C’est une pompe a eau et nn pas une pompee a air afin de favoriser la circulation du fluide caloporteur…

  8. #9 by anonyme on 14 mars 2010 - 17 h 19 min

    bonjour,j’ai lu l’article et je serai intéréssé pour la fabrication mais j’habite dans une région assez froide 20°C en moyenne en été,est ce que ce sera vraiment utile?

    PS:fais attention aux fautes de conjugaisons dans ton article(notamment au niveuax des é et er)

  9. #10 by davios14 on 18 mars 2010 - 9 h 15 min

    bjr j’aimerai savoir si cela serai suffisant pour chauffer une piscine de 400l environ
    avec une petite pompe qui ferai circuler l’eau de la piscine dans le panneau ?

    • #11 by Gaëtan COSTA-MULA on 19 mars 2010 - 8 h 44 min

      Bonjour,
      A priori, le panneau me semble sous dimensionné pour cette utilisation mais pourrait faire l’affaire tout de même, si le débit est trop faible, le temps de chauffe sera très long et il faudra couvrir la piscine.
      Il faudrait avoir plus d’information sur le débit d’eau fourni par la pompe et les dimensions des canalisations utilisées.
      Cependant, dans le cas de piscine, il est possible de réaliser des panneaux avec des tubes PVC noirs posés sur le sol et alimentés par une pompe.
      Cordialement

  10. #12 by davios14 on 20 mars 2010 - 15 h 22 min

    mon bute a plus grande echelle est d’alimentée un chauffe eau
    en gros créer un chauffe eau solaire
    reste plus qu’a trouvé comment créer le chauffe eau
    je pense un cheau eau gaz fera l’affaire
    reste a faire des essais a petite echelle
    si quelqu’un a des idées je suis preneur

    • #13 by Gaëtan COSTA-MULA on 20 mars 2010 - 19 h 46 min

      En effet, la récupération reste la meilleure solution et les essais seront plus parlants.
      N’hésitez pas à nous faire partager le retour de cette expérience et à nous demander de l’aide sur des points précis ;)

  11. #14 by JR on 1 avril 2010 - 13 h 23 min

    Pour le chauffe-eau, il suffit de prendre un radiateur de voiture (plus gros debit) et d’envoyer la sortie d’eau chaude de ton échangeur dans l’entrée de ton chauffe-eau électrique. La difference de température restant à chauffer sera énormement réduit.

  12. #15 by meunier on 4 avril 2010 - 21 h 07 min

    bonjour, je voudrais faire avec votre bien un essaie pour faire des panneau pour un toit de veranda es que votre panneau et transparante sauf bien sur le file conducteur silicium amorphe, mais le reste, et il obligfatoir de metre un panneau noir dessous, combien de perte j aurais si j en met pas, et serrais remplasser part une vitre, j espere que vous voyer se que je veu dirmerci

    • #16 by Gaëtan COSTA-MULA on 7 avril 2010 - 17 h 51 min

      Bonjour,

      Petite précision, ce type de panneau permet de chauffer de l’eau et ne contient donc aucun silicium ou connexions électriques. La partie noire du panneau est indispensable car c’est elle qui permet de récupérer la chaleur et donc de chauffer l’eau. L’intégration transparente dans une véranda est donc impossible.

      N’hésitez pas si vous avez d’autres questions

  13. #17 by RG on 19 avril 2010 - 9 h 23 min

    Quelles sont les sociétés qui récupèrent les gaz nocifs des frigos?

  14. #18 by Gaëtan COSTA-MULA on 19 avril 2010 - 13 h 23 min

    Bonjour,

    A ma connaissance, il n’existe pas de société, pour les particuliers, spécialisée dans la récupération de fluide frigo. Par contre, vous pouvez vous tourner vers des entreprises de réparation de ce matériel ou alors certaines entreprises de climatisation qui pourront peut etre les récupérer.
    Cordialement

  15. #19 by fabien on 19 mai 2010 - 16 h 50 min

    salut a tous suit a mon message j ai encore étudier le chauffe eau et en fessant plusieurs modelè pour que l eau chauffe plus il faut utiliser une vitre brouiller

  16. #20 by super29 on 19 mai 2010 - 17 h 46 min

    bonjour

    je voudrais savoir où je pourais avoir une vitre ou à défaut d’une vitre si je peux utiliser une plaque de plexiglas

    • #21 by Gaëtan COSTA-MULA on 3 juin 2010 - 20 h 58 min

      Bonjour,

      Pour ce qui est de la vitre, soit la faire faire sur mesure ou bien utiliser de la récupération (attention a la coupe difficile…).
      Sinon pour le plexiglas c’est possible, mais surement moins efficace du fait de la moins bonne transmittivité du plexiglas standard.

      Cordialement

  17. #22 by tashon on 7 juin 2010 - 22 h 15 min

    bonne idée
    j’ai réalisé et ça bien marcher

  18. #23 by gwen on 8 juin 2010 - 15 h 09 min

    bonjour, à tous, je suis très impressionnée de tous cela. j’ai repris votre idée pour la travailler avec mes élèves, cela leur plait beaucoup, nous n’avons pas encore terminé mais cela avance très bien.
    Pour ma part celui que j’ai réalisé comme test mérite d’être amélioré et en lisant tous les commentaires j’ai trouvé l’idée de JR très intéressante mais voila, je suis une bricoleuse du dimanche et je ne vois pas vraiment comment modifier le panneau (ou en refaire un nouveau) et le pluguer sur mon chauffe-eau électrique. Et oui nous cherchons tous à faire des économies. est-ce vraiment rentable?? puis-je réutiliser des composantes de mon premier essai?? et bien sure comment le relier à mon chauffe-eau?? je vous remercie de ces idées ingénieuses qui nourrissent mes cours et qui séduisent mes jeunes. j’attends avec impatience votre réponse. merci cordialement

    • #24 by Gaëtan COSTA-MULA on 8 juin 2010 - 15 h 35 min

      Bonjour,

      Merci pour votre soutien :). Concernant la modification du système en vue d’une adaptation, il faut être tres prudent sur ce point.
      Certes, il peut etre interessant comme l’a dit JR de coupler le système avec un chauffe eau mais attention aux garanties…
      Pour appliquer l’idée de JR, il faudrait intégrer le panneau entre l’arrivée d’eau froide et l’entrée du chauffe eau.
      Le panneau va élever la température d’entrée de l’eau et donc réduire la quantité d’énergie nécessaire pour élever la température de l’eau.
      Dans l’idéal, il faut placer le panneau au Sud en isolant toutes les tuyauteries qui en partent pour réduire les pertes.
      Attention toutefois a ce que la température ne soit pas trop élevée ce qui peut provoquer de la vapeur et autres phénomenes non voulus.
      Plutot que d’injecter de l’eau passée en intégralité dans cet échangeur (le panneau solaire), on peut envisager de faire un mélange en dérivant l’eau vers le panneau.
      Cependant, c’est une installation qui peut devenir assez complexe du fait des précautions a prendre. Cela dit, la taille du panneau étant réduite, ces risques sont plus faibles mais attention aux problemes de surpression dans le circuit, d’entartrage et de cavitation.

      Je vous laisse réagir sur ces premières informations et vous invite à les commenter :).

      Cordialement

  19. #25 by gwen on 8 juin 2010 - 15 h 14 min

    Une idée me viens… je vous l’ai dit je réalise un panneau avec mes élèves, mais je me disais comment en fabriquer un plus petit, c’est surtout la grille du frigo qui me gène, il faudrait que cette grille soit vraiment beaucoup plus petite pour permettre une fabrication individuel. Ainsi ils pourraient le rapporter chez eux sans que cela ne prenne trop de place . l’intérêt dans ces circonstances est plus la sensibilisation que le fait de chauffer une grosse quantité d’eau. Alors si vous avez des suggestions n’hésitez pas, je vous en remercie d’avance.

    • #26 by Gaëtan COSTA-MULA on 8 juin 2010 - 15 h 43 min

      Pour de plus petites grilles, vous pouvez voir les plus petits frigos :p. Je pense aux frigos publicitaires contenant deux ou trois canettes de soda.
      Sinon, on peut utiliser d’autres tuyaux qu’il soient ou non métalliques.
      Le métal permet d’avoir une puissance supérieure mais du plastique noir peut faire l’affaire aussi (pensez au tuyau d’arrosage l’été qui chauffe au soleil).

      Posez vos questions ! :)

  20. #27 by Sauvageot on 12 juin 2010 - 15 h 25 min

    Pour Gaetan,
    Bonjour,
    Les petits radiateurs de chauffage de voiture(en général sous le tableau de bord) ont l’avantage d’être légers car en allu. sinon tuyaux en plastique noir en serpentin plat,pour expérience ça marche aussi bien.

  21. #28 by gregbnn on 28 juin 2010 - 10 h 48 min

    Bonjours avant tout c un site super. J’ai une ou deux question.
    Peut-on superposer 2 grilles de frigo pour faire un même circuit??
    Pensez-vous que je peux relier le système a ma piscine en reliant le tuyau de sorti sur la sorti de ma pompe filtrante pour créée un effet venturi ainsi j’économise une pompe.
    Dernière question … si on rempli le caisson d’eau (en faisant un caisson étanche) le rendement serai pas supérieur ??
    Merci.

    • #29 by Gaëtan COSTA-MULA on 28 juin 2010 - 14 h 50 min

      Bonjour,

      Pour la superposition des grilles, je ne vois pas trop d’inconvénient a priori mais quel est le but?
      Pour l’économie d’une pompe oui je pense que cela est possible (comme toujours, il faut essayer pour savoir :p)
      Remplir le caisson (celui contenant les tubes) serait au contraire responsable d’une baisse du rendement car, bien que l’eau soit relativement transparente, elle ne l’est pas totalement et donc le soleil va chauffer l’eau contenu dans le caisson à la place des tuyaux.
      Donc au mieux ca n’a aucun effet, au pire c’est moins efficace. Il vaut mieux réflechir à optimiser le nombre de tuyaux et leur taille je pense.

(ne sera pas publié)