Illustration : Révolution Énergétique.
De nombreux particuliers installent des panneaux photovoltaïques pour produire de l’électricité grâce aux rayons du soleil. Mais beaucoup oublient que l’énergie solaire peut également servir à produire de la chaleur pour l’eau chaude sanitaire. Avec un chauffe-eau solaire, il est possible de réaliser d’importantes économies sur sa facture de gaz naturel et d’électricité. Explications.
Selon l’ADEME, l’eau chaude sanitaire représente en moyenne 12,1 % de la consommation d’énergie d’un ménage, avec des écarts très importants en fonction du nombre d’occupants dans le logement, la région et le mode de chauffe. C’est le second poste le plus consommateur d’énergie, loin derrière le chauffage.
Autant dire qu’il n’est pas superflu d’étudier d’autres moyens que le gaz et l’électricité pour produire de l’eau chaude à la maison, surtout dans le contexte de forte augmentation des prix de l’énergie.
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Une des alternatives pour réduire la consommation d’énergie de l’eau chaude sanitaire est le chauffe-eau solaire. Comment cela fonctionne ? Des capteurs solaires thermiques installés sur la toiture transforment les rayons solaires en chaleur. Les panneaux contiennent un fluide caloporteur qui se réchauffe à son passage.
Il circule ensuite jusqu’au ballon situé dans la maison ou sur le toit pour transmettre la chaleur à l’eau chaude qui y est stockée, grâce à un échangeur de chaleur. Le fluide repart ensuite vers les capteurs solaires pour être à nouveau réchauffé.
Il existe trois sortes de capteurs thermiques :
• Les capteurs non vitrés sont les moins onéreux et chauffent l’eau jusqu’à 30 °C environ. Ils peuvent fournir une petite partie de la chaleur nécessaire à votre ballon d’eau chaude mais ne pourront pas l’alimenter seul. Les capteurs non-vitrés sont souvent utilisés pour augmenter légèrement la température d’une piscine à moindre frais.
• Les capteurs plans vitrés sont les plus couramment utilisés. Ils permettent de réchauffer l’eau entre 50 et 80 °C voire jusqu’à 90 °C pour les modèles à double vitrage.
• Les capteurs sous vide sont efficaces, mais onéreux. Leur configuration permet de diminuer les pertes de chaleur et d’obtenir une eau chaude de 60 à 85 °C voire davantage. En revanche, ces modèles peuvent être fragiles en raison de la forte différence de pression entre l’atmosphère et la cellule sous vide.
Il existe trois configurations possibles pour l’installation d’un chauffe-eau solaire :
• La circulation forcée est la plus répandue sous nos latitudes puisqu’elle peut s’installer facilement sur n’importe quelle maison. Une petite pompe électrique permet d’acheminer le liquide caloporteur jusqu’au ballon. Plus chère, cette solution est aussi celle qui génère le moins d’économies d’énergie puisque la pompe consomme toujours de l’électricité (mais moins qu’une résistance de chauffe).
• Le thermosiphon présente un très bon rapport qualité/prix. Il nécessite néanmoins que le ballon soit placé plus haut que les capteurs, dans des combles par exemple. Les panneaux sont ainsi installés plus bas sur la toiture. Dépourvu de caloporteur anti-gel, ce système n’est ainsi pas adapté aux régions soumises à des températures négatives.
• Le monobloc est une version moins chère du thermosiphon. Il se présente comme un seul appareil qui réunit les capteurs solaires et le ballon. On peut le poser dans un jardin par exemple. Mais il sera plus difficile de conserver la chaleur de l’eau à l’extérieur la nuit lorsque l’air se rafraîchit, notamment pendant la saison froide. Le monobloc est massivement utilisé dans les départements français d’outre-mer au climat tropical, où il assure 100 % des besoins d’eau chaude toute l’année. On peut également les retrouver couramment dans les pays du sud de l’Europe (Espagne, Portugal, Grèce, Italie), ainsi que dans l’extrême quart sud-est de la France métropolitaine.
En l’absence de soleil, pas d’inquiétude, vous pourrez toujours vous doucher. L’appoint est la plupart du temps fourni par une résistance électrique intégrée au chauffe-eau solaire, qui s’active automatiquement lorsque la température de l’eau est inférieure à 60 °C. Dans certains cas, un second ballon uniquement électrique est aussi installé.
Différents types de capteurs solaires thermiques. Certains peuvent être encastrés dans la toiture, pour un meilleur rendu esthétique.
Installer un chauffe-eau solaire, combien ça coûte ?
L’installation d’un chauffe-eau solaire coûte plus cher qu’un modèle traditionnel. Les prix varient évidemment en fonction du dimensionnement de l’installation : taille du ballon et superficie des panneaux. Pour vous donner une idée, il faut compter entre 5 000 et 7 000 euros pose comprise pour un ballon de 200 à 300 litres et 3 à 5 m² de capteurs, suffisant à une famille de 3 à 4 personnes. Un tarif qui peut sensiblement varier selon les installateurs et le type de chauffe-eau solaire sélectionné. N’hésitez pas à réaliser un grand nombre de devis, très souvent gratuits.
Dans tous les cas, un chauffe-eau solaire reste nettement plus cher qu’un ballon d’eau chaude électrique traditionnel, qui est vendu entre 500 et 1 000 euros. Il est également plus onéreux qu’un ballon d’eau chaude thermodynamique (qui produit plus d’énergie thermique qu’il ne consomme d’énergie électrique) dont la fourchette de prix oscille entre 2 000 et 3 500 euros.
Si vous n’avez aucune connaissance en plomberie ni énergie, il est absolument indispensable de bien se faire accompagner par un professionnel. Il saura dimensionner au mieux l’installation pour assurer l’efficacité du système.
Sachez que vous pouvez bénéficier d’aides pour vous équiper d’un chauffe-eau solaire telles que le dispositif Ma Prime Rénov’ et un crédit d’impôt de 30 %. N’hésitez pas à vous renseigner sur le site France rénov.
Quelles économies avec un chauffe-eau solaire ?
Le principal intérêt d’un chauffe-eau solaire est de vous permettre de réaliser de substantielles économies. En effet, vous pouvez espérer couvrir de 40 à 80 % de vos besoins annuels en eau chaude sanitaire, selon votre région et son ensoleillement d’après l’ADEME. En été, vous pourrez même subvenir à la totalité de vos besoins. Il sera également possible d’éteindre complètement votre chaudière à gaz ou de ne plus du tout consommer d’électricité pour l’eau chaude de la mi-mai à début octobre.
En tenant compte du montant estimé par l’ADEME concernant le poste de dépense lié à l’eau chaude sanitaire, soit 270 euros/an, l’économie est de l’ordre de 135 à 216 euros par an en moyenne. Une estimation à prendre avec beaucoup de précaution, car elle ne tient pas compte des récentes hausses des prix de l’énergie, des spécificités de chaque foyer et de l’ensoleillement très différent d’une région à l’autre. Il s’agit bel et bien d’une moyenne à l’échelle du pays.
Or, dans le sud de la France, vous réaliserez bien plus d’économies qu’au nord. L’ensoleillement y étant nettement plus élevé, votre chauffe-eau fonctionnera plus longtemps avec une plus grande constance. Les besoins de chauffage sont également moins importants au sud, la dépense d’énergie pour chauffer l’eau peut donc atteindre 50 % du total de la facture sur l’année. L’économie réalisée sera donc plus perceptible.
Dans tous les cas, l’économie n’est pas négligeable et devrait d’ailleurs augmenter à l’avenir, au vu de la crise énergétique actuelle. Selon l’ADEME, « il y a suffisamment de soleil, même au nord de la France, pour envisager l’installation d’un CESI (chauffe-eau solaire individuel, NDLR) ».
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Les deux technologies sont complémentaires. L’une fournit de la chaleur, l’autre de l’électricité. Si un chauffe-eau solaire vous intéresse, étudiez aussi la possibilité d’installer des panneaux photovoltaïques. Il est tout à fait possible de combiner les deux sur votre toit. La présence d’un chauffe-eau solaire peut même réduire le dimensionnement et donc le coût d’une installation photovoltaïque.
Il existe également des panneaux dits « hybrides », qui produisent en même temps de l’électricité et de la chaleur. Celle-ci peut être utilisée pour chauffer de l’eau et/ou votre logement. Le fabricant français Dualsun propose notamment ce genre de panneaux.
Selon l’ADEME, un système de chauffage solaire est en mesure de couvrir 40 à 60 % des besoins en chauffage d’un logement, selon sa localisation bien sûr. Il permet de faire davantage d’économies en région froide, puisque la saison de chauffe y est plus longue. Les chauffages solaires comme les chauffe-eau solaires fonctionnent même en hiver puisqu’ils n’utilisent pas seulement le rayonnement solaire direct mais aussi les rayons diffus.
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Commentaires
Je pense que le chauffe eau solaire était une super solution il y a 20 ans ou 40 ans. Aujourd'hui le prix d'un chauffe eau solaire reste important son entretien demande de bonne compétence, et il ne fabrique pas assez d'eau chaude en hiver et trop en été !!!
Voir risque de cassé en plein été mon voisin couvre la moitié de ses panneaux avec une bâche super pratique.
Déplus la cuve doit être de très bonne qualité question pour quel durée de vie.
La simplicité une installation photovoltaïque un ballon standard de forte capacité vous chauffer les jours de soleil et vous avez 2 jours d'autonomie. En été chauffer de l'eau réclame beaucoup moins d'énergie le surplus des panneaux servent à alimenter le restent de la maison.
A voir si l'on peut piloter un ballon thermodynamique avec l'énergie solaire encore moins d'énergie consommé le prix du ballon est très cher
J'abonde dans le sens de Juju pour dire que les prix de CES sont trop élevés mais je ne pense pas que le solaire thermique soit une solution du passé. Je confirme les chiffres de l'article avec 40 à 80% de production de l' ECS. D'avril à octobre sans problème à 95 voir 100%, et novembre à mars préchauffage de l'eau; à titre d'exemple le 1er Janvier 2022 cuve en auto-vidange à 62° (T° max assignée à ma régulation), cet exemple s'est répété de nombreuses fois en janvier et février (je tiens mes relevés à disposition). Sur la qualité et le coût des cuves, de nombreux auto constructeurs fonctionnent avec de simples cuves plastiques (celles qui servent à stocker l'eau de pluie dans les jardins). Je conçois que tout le monde ne va pas se mettre à bricoler son système solaire; ce que je veux mettre en lumière c'est que depuis une vingtaine d'années on a sans doute un peu laissé tomber la recherche sur le solaire thermique (notamment mise au point de systèmes simples, qui pourraient faire baisser de manière importante les coûts), ceci au profit du solaire photovoltaïque. Ce n'est qu'un sentiment personnel....
Bonjour,
merci pour cet article sur le solaire thermique trop souvent oublié ou confondu avec le solaire photovoltaïque. En plus des 3 configurations indiquées pour le chauffe eau solaire, il est intéressant de signaler ''le système en auto-vidange qui permet :
- d'éviter l'utilisation de fluide caloporteur antigel polluant
- de limiter les problèmes d' étanchéité des circuits (fonctionne à la simple pression atmosphérique été comme hiver)
La simplicité de fonctionnement et de construction, met ce système à la porté d'un bon bricoleur.
Dommage que les industriels ne s'intéressent pas plus à ce système (développement de kits par exemple).
Pour terminer et abonder dans le sens de l'article, je possède depuis plusieurs années :
- 1 CES avec 2 panneaux, circuit glycolé
- 1 appui chauffage central 6 panneaux en auto-vidange et auto-construit
L'ensemble fonctionne à merveille et m'a permis de diviser par 3 ma consommation de gaz.
Parfaitement. J'ai aussi un syst gravitaire depuis plus de 10 ans. Ca fonctionne à pression atmosphérique donc moins de risques de fuite et le fluide porteur tient bcp plus longtemps car il redescend dans le boiler quand sa température est atteinte, donc pas de surchauffe. Je couvre 78% (boiler 500L, 7m2 panneaux thermiques inclinés 45 degrés sur équerres en façade sud pour chercher soleil d'hiver, ménage 4 personnes) de mes besoins annuels en eau sanitaire et pourtant nous sommes en Belgique.
Bonjour, Il est trop rare en France d’aborder le sujet du solaire thermique qui s’il présente parfois des inconvénients ( temps de retour un peu plus long) présente un avantage majeur par rapport aux autres technologies dites vertes à savoir une empreinte carbone bien plus faible car s’il est bien mis en œuvre la durée de vie dépasse largement les 20 ans.Au niveau thermique vous ne parlez que d’ECS mais il est possible également en augmentant la surface des capteurs d’assurer une partie du chauffage (30 à 50% sans trop de difficulté, la limite étant le dimensionnement du stockage).Enfin vous n’abordez pas le sujet des installations auto vidangeables assez courantes dans certains pays, qui permettent de s’affranchir d’une circulation quasiment permanente de liquide glycolé grâce a une vidange gravitaire. Encore faut-il que les installateurs soient réellement formés à ces systèmes, de mise en œuvre simple mais rigoureuse.
Vous citez Dualsun pour les panneaux hybrides mais nous avons également heliofrance un fabriquant français de kits complets autovidangeables qui mériterait à être connu.Je dispose d’un tel système en montagne d’une autre marque depuis 16 ans et les seuls problèmes rencontrés sont liés à des erreurs de mise en œuvre qui ont été en grande partie réglés.
Enfin je ne comprends pas pourquoi on ne promeut en terme d’énergie verte que les PAC et leurs dérivés avec des chauffe eau thermodynamiques très coûteux alors qu’il existe d’autres alternatives moins impactantes au niveau environnemental.
Bonjour,
J'utilise un système auto-vidangeable depuis 2006 ( Rotex 2panneaux ). Pas de contrat d'entretien, pas de glycol, une simple surveillance hebdomadaire pour vérifier le niveau d'eau du sanicube de 500 litres. En 2010 je lui ai greffé un circuit qui cherche des calories dans mon fourneau à bois l'hiver. Je suis presque complément autonome pour l'eau chaude sanitaire. En été le système me permet de réchauffer l'eau de mon spa de 25 à 37 degrés en 1h , en plus de l'eau chaude.
Pourtant j' habite en Alsace.....avec moins de soleil que beaucoup d'autres.
Ce système presque inconnu des installateurs serait à généraliser car simple et robuste, sans entretien une fois qu'on a compris l'importance de la pente du circuit à la mise en oeuvre .
Le chauffage solaire devrait être obligatoire dans le sud pour toute nouvelle installation de production d'eau chaude.
Le solaire thermique auto vidangeable est très peu connu, j'ai un tel système également qui demande peux d'entretien et contrairement à ce qui est dit dans l'article avec un chauffe solaire de plan vitré on peux rapidement dépasser les 90 °C sur nos latitude en été par contre le défaut des capteurs sous vide ce n'ai pas la différence de pression entre les capteurs et l'atmosphère mais leur fragilité surtout quand il neige, grêle.
Il y a des installation de chauffage a eau très performante le problème vient que l'on installé cela plutôt sur du neuf pour bien l'intégrer cela demande un toit et un local technique le ballon et gros. Et les installateurs ne sont pas nombreux et travaille rarement avec des constructeurs de maisons standard.
Le jour où vous posez la question on vous prend pour un ovni.
Après cela marche correctement mais il faut un complément de chauffage.
Autre regret il faut malgré tout avoir une installation photovoltaïque pour l'électricité. Et en période chaude on n'a pas besoin d'énergie thermique et on en a à gogo. Avec les progrès du photovoltaïque pas sur que le bilan Carbonne reste aussi bon.
Je me demande le ROI et le coût de maintenance avec le fluide caloporteur...
La solution du photovoltaïque permet une économie d'installation et le surplus sert aux autres équipements...
Qui a fait une vraie simulation globale ?
J'ai vu une démonstration de four solaire pour cuire un poulet, ce n'est pas suffisant pour s'équiper...
Donc par rapport à un thermodynamique à 2500€ 6000-2500=3500 gain possible de 150€ par an, retour sur investissement en 23 ans, compte tenu des matériaux il sera en panne avant, c'est ce qui est arrivé à toutes les installations que je connais... Désolé
Ce qui tombe en panne sur un chauffe eau solaire des sondes ou un circulateur, un chauffe eau thermodynamique, fuite de gaz frigorifique , compresseur, ventilateur sans compter toute la complexité et le temps d'intervention sur ce type d'appareil qui peuvent coûter cher.