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Côté technique, le principe est simple et efficace.
1– Les capteurs solaires reçoivent l'énergie et la transforment en chaleur. Ils se composent d'un absorbeur, d'un fluide caloporteur (généralement de l'eau mélangée à un antigel), d'un isolant thermique et d'une vitre. Il s'agit de capteurs plans vitrés, essentiellement adaptés aux besoins d'eau chaude sanitaire et de chauffage.
2 – Des canalisations calorifugées acheminent la chaleur des capteurs vers le réservoir de stockage grâce à un fluide caloporteur (circuit primaire).
3 - Le ballon de stockage constitue la réserve d'eau sanitaire. Il comporte un échangeur thermique (serpentin) permettant de céder les calories solaires à l'eau sanitaire. Le fluide refroidi retourne ensuite vers les capteurs, où il est chauffé à nouveau.
4 - L'appoint
Le chauffe-eau solaire doit être capable d'assurer la totalité des besoins en eau chaude sanitaire lors des journées bien ensoleillées. En période hivernale, ou lors des journées nuageuses, un appoint apporte les calories manquant aux besoins de la famille, il s'agit d'un système électrique ou hydraulique (raccordé à une chaudière fioul, gaz, bois,…), intégré ou non au réservoir solaire.