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Chauffe-eau solaire thermodynamique : fonctionnement du dispositif

Publié le 07 février 2023

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Opter pour un chauffe-eau solaire thermodynamique est une excellente solution pour produire de l’eau chaude sanitaire. C’est un dispositif efficace et respectueux de l’environnement. Mais avant de se lancer dans l’achat d'un chauffe-eau solaire thermodynamique, il est important d’analyser les avantages et les coûts associés à son utilisation. Découvrez un guide complet sur l'installation d'un chauffe-eau solaire thermodynamique.
Chauffe-eau solaire thermodynamique : fonctionnement du dispositif - Batiweb

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire thermodynamique ? 

La plupart des foyers utilisent des ballons d’eau chaude fonctionnant au gaz ou à l’électricité pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS). Cependant, l’utilisation d’un chauffe-eau solaire thermodynamique est la solution idéale pour réduire considérablement sa facture. Ce dispositif combine deux systèmes très performants : le chauffe-eau solaire et le chauffe-eau thermodynamique. Les capteurs solaires thermiques situés sur le toit contiennent un liquide caloporteur. Ce fluide récupère la chaleur gratuite du soleil pour la transporter jusqu’au ballon d’eau chaude.

De véritables économies peuvent être réalisées avec ce dispositif. Ainsi, lorsqu’il y a du soleil, ce sont les capteurs solaires qui interviennent pour la production d'eau chaude. En revanche, en période de faible ensoleillement, le chauffe-eau thermodynamique prend le relais.

Pour l’installation d‘un chauffe-eau solaire thermodynamique, il existe deux couplages différents :

  • Le thermodynamique et les panneaux photovoltaïques (CET + le photovoltaïques) 
  • Le thermodynamique et les panneaux solaires thermiques (CET + le thermique)

Qu’est-ce qu’un chauffe-eau solaire ? 

Les chauffe-eaux solaires utilisent l’énergie des rayons du soleil pour la restituer dans l'eau sanitaire. Grâce aux capteurs solaires composés d'un liquide caloporteur (eau + antigel) la chaleur est canalisée. Après avoir été chauffé, le liquide se dirige vers l’échangeur thermique situé dans le ballon de stockage et cède ses calories. Il existe trois types de chauffe-eaux solaires : thermosiphon, monobloc, et à circulation forcée (électrique). De plus, les chauffe-eaux solaires sont généralement constitués de 4 parties :

  • Un système de captage
  • Un système de stockage
  • Un système d’appoint
  • Un système de décharge 

Qu’est-ce qu’un chauffe-eau thermodynamique 

Les chauffe-eaux thermodynamiques sont équipés d'une pompe à chaleur et d'un ballon de stockage pour produire l'ECS. La PAC récupère les calories de l’air (aérothermie) pour chauffer le fluide caloporteur situé à l'intérieur de la pompe. Une fois chauffé, le liquide se transforme en gaz et monte en température. Il transfère ensuite cette chaleur dans le ballon d'eau sanitaire, grâce à un échangeur thermique.

Il existe 3 types de chauffe-eaux thermodynamiques, fonctionnant avec des technologies différentes :

  • Le chauffe-eau thermodynamique sur air ambiant : capte l’air de la pièce dans laquelle il est installé ;
  • Le chauffe-eau thermodynamique sur air extrait : les calories proviennent de l’air extrait par une ventilation mécanique contrôlée (VMC) ;
  • Le chauffe-eau thermodynamique sur air extérieur : récupère l’énergie de l’air extérieur grâce à un système de gaines ou via un split. 

Découvrir les aides pour l’installation d’une pompe à chaleur : 

Chauffe-eau thermodynamique et panneaux photovoltaïques 


Les panneaux solaires photovoltaïques sont installés sur le toit d’une maison et transforment l'énergie solaire en :

  • Chaleur 

Grâce aux capteurs thermiques (panneaux solaires hybrides) , l’énergie du soleil est transformée en chaleur, permettant de chauffer l’eau sanitaire du logement.

  • Électricité 

Les panneaux solaires photovoltaïques transforment aussi l'énergie solaire en électricité. Grâce à un onduleur, le courant peut être réinjecté dans le réseau électrique, et permettre l’autoconsommation. Une combinaison entre le chauffe-eau thermodynamique et les panneaux photovoltaïques est idéale pour un confort en toute saison. Ce couplage élimine le besoin en alimentation électrique pour chauffer l’eau sanitaire, en cas de faible ensoleillement.

Chauffe-eau thermodynamique et panneaux solaires thermiques 

Les panneaux solaires thermiques permettent de produire de l’eau chaude sanitaire et du chauffage. Une fois chauffé, le fluide caloporteur situé en dessous des panneaux entre dans le ballon de stockage. L'eau chaude sanitaire est alors utilisée dans les robinets, lavabos, douches, etc. En combinant les panneaux solaires thermiques au chauffe-eau thermodynamique, le réseau électrique du logement est utilisé afin de permettre au ballon d'intervenir lors des périodes de faible ensoleillement, lorsque les capteurs ne peuvent pas assurer la production d'ECS. 

Quel est le prix d’un chauffe-eau solaire thermodynamique ?  

Un chauffe-eau solaire thermodynamique est une combinaison de deux systèmes différents. Par conséquent, il faut tenir compte de ces deux facteurs lors de la tarification pour son installation. 

Ballon thermodynamique
Modèle Prix 
Air ambiant Entre 2 000 € et 3 000 €
Air extérieur Entre 2 000 € et 3 000 €
Air extrait Entre 3 000 € et 5 000 €
Panneaux solaires 
Puissance Prix 
3 kWcEntre 8 000 € et 11 000 € 
6 kWcEntre 11 000 €et 16 000 €
9 kWc Entre 17 000 € et 23 000 €

Quelles sont les aides pour l’installation d’un chauffe-eau solaire thermodynamique 

De nombreuses subventions gouvernementales sont disponibles pour l'installation d'un chauffe-eau solaire thermodynamique

Les aides financières pour les panneaux solaires 

Plusieurs aides sont disponibles pour l’installation de panneaux solaires. De plus , c’est un dispositif qui donne la possibilité de choisir comment utiliser sa production d'énergie. Pour faire à la fois des économies, mais aussi rentabiliser son installation. Il est possible de choisir : 

  • L’autoconsommation totale ;
  • L’autoconsommation et vente du surplus ;
  • La vente totale de la production.

La prime à l’autoconsommation

Mise en place par l’État depuis 2017, la prime à l’autoconsommation vise à rendre les particuliers ainsi que les entreprises plus autonomes en énergie. Cette aide favorise la propre production d'électricité à partir d'une énergie non-polluante, et contribue ainsi à la transition énergétique. De ce fait, cette prime facilite l'achat de panneaux solaires.

Pour obtenir la prime, la puissance totale de l’installation ne doit pas excéder :

  • 90  kilowatt-crête (kWc) pour les particuliers
  • 100 kilowatt-crête (kWc) pour les entreprises

Le montant de la prime à l’autoconsommation dépend du kWc installé. Par exemple, si 20 panneaux photovoltaïques sont installés avec une puissance de 380 W, la puissance totale obtenue est de 7,6 kWc (380 W x 20 = 7 600 W, soit 7,6 kWc). Il est alors possible d‘obtenir une prime de 2432 € (7,6 kWc x 320 €). 

Puissance de l'installation Tarif prime autoconsommation par kilowatt-crête (kWc) Montant total de la prime à l’autoconsommation 
Inférieur ou égal à 3 kWc430 €1 290 €
Entre 3 et 9 kWc
 
320 €2 880 €
Entre 9 et 36 kWc180 € 6 480 €
Entre 36 et 100 kWc90 €9 000 €
Entre 100 kWc et 500 kWc0 €0 € 

La vente du surplus ou totale

Plusieurs fournisseurs peuvent racheter le surplus ou la totalité de l’électricité des panneaux solaires. Cependant, lorsqu’une demande de rachat est faite auprès de EDF OA Solaire, le fournisseur a l’obligation de racheter l’électricité. 

Pour revendre l’électricité de ses panneaux solaires, il faut tenir compte de plusieurs critères :

  • L’installation doit être réalisée par un professionnel certifié RGE ;
  • Il faut avoir une attestation de conformité ;
  • Il faut signer un contrat de revente avec un fournisseur. 

Le rachat du surplus   

Puissance de l’installation en kWc Tarif de rachat du surplus 
≤ 3 kWc0,10 €/kWh
≤ 9 kWc0,10 €/kWh
≤ 36 kWc0,06 €/kWh
≤ 100 kWc0,06 €/kWh

Le rachat en vente totale 

La puissance en kWcTarif de rachat vente totale 
≤ 3 kWc0,2022 €
≤ 9 kWc0,1718 €
≤ 36 kWc0,1231 €
≤ 100 kWc0,1070 €

La TVA à taux réduit 

Il est possible de bénéficier de la TVA à taux réduit pour l’installation des panneaux solaires : 

  •  10 % pour l’achat de panneaux solaires photovoltaïques. La puissance doit être inférieure ou égale à 3 kWc, si elle excède ce seuil, le taux de TVA passe à 20 %. 
  •  5,5 % pour l’achat de panneaux solaires thermiques, aérovoltaïques ou hybrides. 

Les aides de l’ANAH 

L'Agence Nationale de l'Habitat (Anah) accompagne la rénovation énergétique des logements jusqu'à 20 000 €. Ces travaux doivent améliorer l’efficacité énergétique de l’habitation d’au moins 35 %. L’Anah peut financer jusqu’à 50 % selon les travaux et les revenus du foyer.

MaPrimeRénov'

Pour bénéficier de la subvention MaPrimeRénov' pour l’installation de panneaux solaires, certaines conditions sont à remplir :

  • L'installation de panneaux solaires doit être effectuée dans une résidence principale qui a au moins 2 ans ;
  • Les travaux doivent être réalisés par un professionnel certifié RGE ;
  • Il faut installer des panneaux solaires hybrides qui regroupent le solaire photovoltaïque et le solaire thermique en un seul équipement.

Les CEE

Depuis 2005, l’État a créé le dispositif des Certificats d’Économies d’Énergie (CEE). Cette initiative encourage les fournisseurs d'énergie à promouvoir les énergies renouvelables. Pour obtenir cette aide, il faut également installer des panneaux solaires hybrides.

Les aides pour le chauffe-eau thermodynamique 

L'installation d'un chauffe-eau thermodynamique permet de bénéficier de plusieurs aides financières. Voici les aides pour l’achat d’un chauffe-eau thermodynamique : 

MaPrimeRénov’

Lors de l'installation d'un chauffe-eau thermodynamique, le montant de l’aide dépend du type de travaux réalisés et des revenus du foyer : 

  • 1 200 € (catégorie Bleu) revenus très modestes ;
  • 800 € (catégorie Jaune) revenus modestes ;
  • 400 € (catégorie Violet) revenus intermédiaires ;
  • 0 € (catégorie Rose) hauts revenus.

Ma Prime Rénov’Sérénité 

MaPrimeRénov' Sérénité est un dispositif de l'Anah proposé aux ménages avec de faibles revenus, et qui réalisent plusieurs travaux de rénovation énergétique. L'éligibilité requiert des travaux permettant une réduction des consommations d'énergie d'au moins 35 %.

L'Éco-prêt à taux zéro (Éco-PTZ)

Le calcul du montant de l’emprunt varie selon le nombre de travaux réalisés :

  • 15 000 € pour la réalisation d'un type de travaux ;
  • 25 000 € pour la réalisation de 2 types de travaux ;
  • 30 000 € pour la réalisation de 3 types de travaux ou plus.

Les CEE  

Le montant de la prime pour l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique varie entre 84 € et 168 €.

La TVA réduite à 5,5 % 

L’installation d’un chauffe-eau thermodynamique permet de bénéficier d’une TVA réduite à 5,5%

Les aides régionales et locales

Des aides régionales et locales peuvent intervenir en complément des aides de l’État. Il faut directement se renseigner auprès de la mairie. 

Sabrina Coëzy

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