Panneaux solaires : qu'est-ce qu'un chauffe-eau solaire ?

Le chauffe-eau solaire est un système qui utilise l'énergie solaire. Il capte les énergies gratuites et renouvelables du soleil, afin de les restituer dans l’eau chaude sanitaire. En général, le chauffe-eau solaire est constitué de 4 parties :

Un système de captage

•  Panneaux thermiques et capteurs solaires (sur le toit ou dans le jardin)
•  Pompe, circulateur, ou régulateur pour le transport de l’énergie solaire (entre le panneau thermique et le réservoir)

Un système de stockage

•  Ballon thermique pour la réserve d’eau sanitaire
•  Échangeur

Un système d’appoint

• Remplace le chauffe-eau solaire lorsqu’il est incapable de porter l’eau à la température minimale de 60 ° C

Un système de décharge 

• Distribue l’eau chaude sanitaire dans différents points de puisage (salle de bain, cuisine etc.)

Le chauffe-eau solaire peut également contenir un circuit de chauffage. Le SystèmeSolaireCombiné(SSC) permet de produirede l'eau chaude sanitaire, mais aussi de chauffer un logement. Le fluide caloporteur est chauffé dans des capteurs solaires thermiques, comme pour l'eau chaude sanitaire, puis circule dans les tuyaux d'un plancher chauffant ou d'un circuit de chauffage central.

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ?

Le capteur solaire absorbe l’énergie des rayons du soleil et la restitue sous forme de chaleur. Il est constitué de tube caloporteur (eau + antigel), qui canalise la chaleur.

Une fois chauffé, le liquide se dirige vers l’échangeur thermique situé dans le ballon de stockage. Enfin, le liquide caloporteur cède ses calories dans l’eau du ballon avant d‘être refroidi, puis renvoyé vers le capteur pour être chauffé à nouveau.

Pour assurer une production d'eau chaude constante même par mauvais temps, les chauffe-eaux solaires sont généralement reliés à un système d'appoint. Ce dispositif prend le relais des panneaux solaires et stocke l’eau chaude.

Les différents types de chauffe-eaux solaires

Il existe trois types de chauffe-eaux solaires : thermosiphon, monobloc, et à circulation forcée (électrique).

Le chauffe-eau solaire à thermosiphon

Le fluide caloporteur remonte naturellement jusqu’au ballon lorsqu’il chauffe et redescend en refroidissant. Le ballon de stockage doit être placé plus haut que les panneaux solaires, pour que l’eau circule par effet « thermosiphon ». Il sera généralement installé sous la toiture (les combles), et les panneaux solaires sur la partie la plus basse du toit. 

Le thermosiphon fonctionne sur la caractéristique de l’eau chauffée. Un fluide, en se réchauffant, remonte toujours, et c’est donc au contact des panneaux solaires que ce dernier montera en température. Devenant plus légère que l’eau froide, il remonte vers le ballon de stockage pour la remplacer. Lorsqu’il se refroidit, il redescend naturellement jusqu’aux panneaux, puis recommence le processus. Ce phénomène de boucle ne s’arrête jamais, sauf la nuit, ou lorsque la quantité de soleil n‘est pas suffisante. Ce chauffe-eau solaire autonome fonctionne donc sans électricité, sans régulateur ni sonde, ce qui limite le risque de panne. Néanmoins, une vidange après un hiver particulièrement froid est nécessaire.

Le chauffe-eau solaire monobloc

Le chauffe-eau monobloc a la réputation d’être plus simple lors de son installation. Contrairement au thermosiphon, les capteurs thermiques et le ballon forment un seul ensemble compact. Néanmoins, il reprend le même système de fonctionnement.Un châssis regroupe le ballon et les panneaux thermiques, ce qui permet de le laisser toujours au-dessus des capteurs. Le chauffe-eau monobloc peut être posé directement sur le toit, le sol ou le jardin, vers le côté le plus ensoleillé.

Étant donné que le ballon se situe en extérieur, il est plus difficile de conserver l’eau à la bonne température. Si l’eau ne chauffe plus assez, le système de chauffage traditionnel prendra alors le relais. Tout comme le chauffe-eau à thermosiphon, la panne est rare, et l’entretien se fait par une vidange après un très grand froid. Il n’y a pas besoin d’électricité pour son bon fonctionnement. C’est un bon moyen d’économiser de l’argent sur le long terme.

Le chauffe-eau solaire à circulation forcée (électrique)

Le chauffe-eau à circulation forcée est également appelé « chauffe-eau solaire électrique ». C’est le seul modèle qui a besoin d’un apport en électricité. Il est composé des capteurs solaires, d’un ballon, et d’une pompe électrique. Le fluide caloporteur qui transporte la chaleur se déplace grâce à un circulateur ou un bloc hydraulique qui fonctionne avec de l’électricité. La chaleur est récupérée dans le ballon à travers un échangeur qui isole le fluide caloporteur de l’eau sanitaire.

Dans ce système, le fluide ne craint pas le gel, et la position du ballon par rapport aux panneaux n’a pas d’importance. Il n’est pas nécessaire de le placer à proximité, car il est équipé d’une pompe. Le ballon peut être installé dans la cave, le garage, le grenier, la buanderie etc. Ce modèle est économique et s’adapte à toutes les configurations d’une habitation. De plus, les pompes électriques sont généralement des appareils avec une longue durée de vie, et nécessitent donc peu d’entretien.

Quels sont les avantages d'un chauffe-eau solaire ?

Écologique

L’utilisation d’un chauffe-eau solaire réduit les émissions de CO2. Il n’utilise pas d’électricité ni de gaz pour chauffer l’eau, ce qui a un meilleur impact sur l’environnement. C’est un choix écologique qui utilise le soleil commeressource renouvelable, pour créer de l’énergie. L’exploitation de l’énergie solaire n’entraîne ni émission polluante, ni production de déchets dangereux. 

Économique

Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) peut couvrir entre 50 et 80 % des besoins annuels. C’est un bon moyen d’économiser de l’argent sur le long terme, avec l’utilisation d’une ressource gratuite et illimitée. C’est un système qui permet de réaliser des économies conséquentes en réduisant la facture d’énergie.  Par ailleurs, l’installation d’un chauffe-eau solaire permet de bénéficier d’aides financières.

Durable

Le chauffe-eau solaire individuel est très fiable et peut durer de nombreuses années, sans nécessiter d’importants frais de maintenance ou d’intervention. De plus, les panneaux thermiques sont silencieux et ne demandent que très peu d’entretien. Ils ont une durée de vie moyenne de 30 ans, et de 15 à 20 ans pour le ballon de stockage. C’est un investissement sur le long terme, qui comble les besoins en eau chaude. Il peut aussi maintenir le système de chauffage central et couvrir une partie des besoins en chauffage.

Combien coûte un chauffe-eau solaire ?

Les chauffe-eaux solaires sont proposés dans une large gamme de prix.  Néanmoins, le prix final est soumis à de nombreux critères :

• Le type de système 
• La puissance 
• La taille du réservoir 
• La quantité de capteurs solaires

Quelles sont les aides financières pour un chauffe-eau solaire ?

Le crédit d’impôt pour le solaire thermique

MaPrimeRénov est une aide accordée aux ménages qui réalisent des travaux de rénovation énergétique dans leur logement. Elle est accordée par l’Agence nationale de l’habitat (Anah). Le chauffe-eau solaire est éligible à ce dispositif. Néanmoins, pour en bénéficier, il faut respecter certaines conditions.

Le montant de MaPrimeRénov’ varie selon la région, les revenus, et la situation familiale d’un ménage. Voici quelques exemples du montant des aides pour l’installation d’un chauffe-eau solaire :

La catégorie bleue 5 000 € (revenus très modestes)

La catégorie jaune 4 000 € (revenus modestes)

La catégorie violette 3 000 € (revenus intermédiaires)

Les CEE

Les Certificats d’Économie d’Energie (CEE) incitent les fournisseurs d‘énergie à promouvoir les économies d’énergie auprès de leurs clients. Pour bénéficier d’une prime CEE, il faut respecter les conditions fixées par le dispositif. Tout d’abord, la subvention s’applique aux locataires ou propriétaires, qu'il s'agisse d'une résidence principale ou secondaire. Le logement doit être achevé depuis au moins 2 ans. De plus, le recours à un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) est nécessaire. Les matériaux ou équipements installés lors des opérations doivent également respecter les normes requises pour assurer une meilleure efficacité énergétique du logement.

TVA à taux réduit

La TVA à taux réduit est un autre soutien financier possible pour les travaux de rénovation énergétique. Ce dispositif applique une TVA réduite à 5,5 % au lieu de 20 % pour l’achat et la pose d’un chauffe-eau solaire.

Les aides régionales et locales

Les aides régionales, départementales et communales, peuvent compléter les aides de l’État pour les travaux d’énergie. C’est auprès des mairies que toutes les informations sont mises à disposition.

Sabrina Coëzy