Produire son eau chaude avec le soleil

Principe d'utilisation de l’énergie solaire pour produire son eau chaude

Contrairement aux panneaux photovoltaïques utilisés pour convertir l’énergie solaire en électricité, le chauffage de l'eau utilise des capteurs thermiques qui vont convertir les rayons solaires en chaleur. L'eau chaude est alors produite par un chauffe-eau solaire.

Une installation optimisée pour une meilleure efficacité

Où installer les capteurs ?

Une exposition des capteurs solaires plein Sud est vivement recommandée, aucun obstacle (bâtiment, végétation...) ne doit empêcher les rayons solaires d'atteindre les panneaux pour une meilleure efficacité. Une inclinaison de 30° à 45° des capteurs est requise pour un fonctionnement optimal, si cela s’avérait impossible, l'inclinaison peut être comprise entre 20 et 60°. Les panneaux peuvent être posés directement sur la toiture, voire intégrés à la toiture à la place de la couverture habituelle. Ils peuvent aussi être placé au sol, sur une toiture terrasse ou dans un jardin.

Choisissez des capteurs solaires certifiés CSTBat ou Solar Keymark. Outre leur conformité et leurs performances testées, ils offrent l'ouverture au crédit d'impôt.

Quelle surface de capteurs ?

Pour obtenir un bon rendement comptez entre 4 et 6m² de capteurs, ce chiffre peut être modulé suivant le nombre de personnes composant le foyer et la zone d'habitation. Dans l’extrême Sud du pays, 2,5 à 4 m² de capteurs suffisent à produire assez d'eau chaude pour une famille de 4 personnes quasiment toute l'année.

Prévoir un système de chauffage complémentaire

Dans la majorité des régions, un appoint sera toutefois nécessaire pour palier aux journées où la couverture nuageuse entrave le fonctionnement du chauffe-eau solaire. Il peut dans ce cas être couplé à un système déjà existant qui prendra le relais.

A savoir : l'installation d'un chauffe-eau solaire doit être réalisée par un professionnel après acceptation d'une déclaration de travaux déposée en mairie.

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ?

Les capteurs thermiques solaires emmagasinent l’énergie du rayonnement solaire. Cette dernière chauffe le liquide caloporteur que les panneaux contiennent.

Le liquide est ensuite conduit vers le ballon solaire, où, grâce à un serpentin le traversant, il diffuse la chaleur avant de remonter se réchauffer à nouveau vers le panneau (privilégiez une installation du ballon d'eau chaude le plus proche possible des capteurs).

Les différents types de chauffe-eau solaires (CESI)

Il existe différents types de chauffe-eaux solaires qui seront choisis selon la région, les besoins et la configuration des lieux.

Chauffe-eau monobloc

Le ballon est solidaire du panneau de capteurs thermiques. Le ballon est placé en extérieur au-dessus des capteurs. Un châssis supporte ces deux éléments. Il existe des versions monobloc sur lesquelles ballon et capteurs sont indissociables, on parle alors de chauffe-eau capteur stockeur compact.

Ce type de chauffe-eau est envisagé dans le cadre d'un chauffage de l'eau en été ou pour le préchauffage de l'eau avec un appoint le reste du temps. Il constitue une bonne solution sur les toitures faiblement pentues ou les toits terrasses dans les régions du Sud. Il a pour désavantage de se refroidir plus rapidement que les autres systèmes, mais son coût est moins élevé.

Chauffe-eau à éléments séparés

Le ballon est séparé des capteurs, il peut donc être placé à l'intérieur mais toujours plus haut que les capteurs pour utiliser l'effet thermosiphon. Ce chauffe-eau est mieux adapté en région froide car le ballon est positionné à l'intérieur de la maison et donc moins soumis aux pertes caloriques.

Autre possibilité, toujours à éléments séparés, le chauffe-eau à circulation renforcée qui permet de faire circuler le fluide dans les capteurs si la température est supérieure à celle de l’eau du ballon. Une sonde de température déclenche une pompe seulement lorsque cela est nécessaire.

Panneau solaire nouvelle génération

Ce panneau hybride (thermique et photovoltaïques) permet à la fois de produire de l'eau chaude et de l'électricité solaire sur deux circuits distincts. Il ne doit pas être confondu avec le système solaire combiné (SSC) chez qui le ballon offre deux sorties, une concernant l'eau chaude sanitaire et l'autre le chauffage (au sol, radiateurs...).

Avantages de la production d'eau chaude solaire

• Utilisation d'une énergie renouvelable, gratuite et propre sans rejet de polluants dans l'atmosphère ;
• Le solaire n'a pas d'impact sur les émissions de gaz à effet de serre, cette énergie préserve l'environnement ;
• Énergie silencieuse ;
• Durée de vie supérieure à un système classique ;
• Indépendance énergétique ;
• Réduction de la facture d'électricité (jusqu'à 50 %) ;
• Simplicité d'installation ;
• Possibilité d'aides (crédit d’impôt de 30 % en 2019, Prime Énergie, TVA réduite à 5,5 %, aides de l'ANAH, aides locales...).

Inconvénients du chauffe-eau solaire

• Dépendant de l'ensoleillement ;
• Prix d'achat plus élevé qu'un chauffe-eau classique ;
• Coût de l'installation  (4500 € en moyenne selon l'ADEME) ;
• Système d'appoint nécessaire en cas de mauvais temps.

>> Lire aussi :

• La géothermie
• La voiture électrique, une fausse bonne idée ?