Chauffe-eau solaire : comment fonctionne-t-il ?
Le chauffe-eau solaire individuel produit de l’eau chaude sanitaire (ECS) à partir de l’énergie solaire, gratuite et illimitée. Son fonctionnement repose sur 4 éléments principaux interagissent de façon simple :
- des capteurs solaires thermiques qui captent l’énergie solaire ;
- un ballon d’eau chaude ou cumulus qui stocke l’eau chaude ;
- un système de régulation qui assure la circulation du flux de chaleur ;
- un système d’appoint pour prendre le relai en cas de faible ensoleillement.
Pour l’expliquer simplement, les capteurs solaires thermiques ou panneaux solaires thermiques récupèrent la chaleur transmise par le rayonnement solaire. Cette chaleur est ensuite transférée au fluide caloporteur qui circule jusqu’au ballon d’eau chaude. C’est là qu’il transmet sa chaleur à l’eau qui est redistribuée via le réseau hydraulique pour satisfaire les besoins domestiques. Une fois refroidi, le fluide caloporteur retourne dans les capteurs thermiques pour être chauffé à nouveau et reprendre son cycle.
Lorsque l’ensoleillement est faible ou que la demande en eau chaude sanitaire (ECS) est forte, le système d’appoint s’enclenche pour prendre le relai. De cette façon, vous êtes sûr de ne jamais manquer d’eau chaude.
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ECS solaire, késako ?Si vous vous intéressez au chauffe-eau solaire, vous rencontrerez souvent ce sigle. Il désigne l’eau chaude sanitaire produite à l’aide de l’énergie solaire. Dans ce cas de figure, l’eau chaude est obtenue par un chauffe-eau solaire ou un système solaire combiné (chauffage + production d’eau chaude).
Les différents types de chauffe-eau solaire
Différents types de chauffe-eau solaire sont disponibles pour assurer le chauffage de votre eau chaude sanitaire. Découvrez les caractéristiques des différents modèles avant de faire votre choix. Vous pourrez ainsi profiter pleinement de l’énergie du soleil.
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Le chauffe-eau solaire à thermosiphon se distingue par l’utilisation de la convection naturelle pour faire circuler le fluide caloporteur. La convection naturelle, c’est le principe selon lequel l’eau chaude moins dense monte et l’eau froide plus dense descend. Dans un tel chauffe-eau, le liquide caloporteur une fois chauffé monte naturellement dans le ballon de stockage, tandis que le fluide refroidi descend dans les panneaux solaires thermiques. Tout cela, sans qu’une pompe soit nécessaire.
Le chauffe-eau solaire monoblocSystème le plus simple, il réunit dans une même forme compacte le ballon et les capteurs solaires. Comme le ballon est installé en extérieur sur le toit, il convient surtout aux régions chaudes ou aux résidences utilisées l’été. Le chauffe-eau solaire à éléments séparésLe chauffe-eau solaire à thermosiphon utilise aussi la convection naturelle, mais les capteurs et le cumulus sont séparés. Facile à installer, le chauffe-eau à thermosiphon pose néanmoins une contrainte d’emplacement puisqu’il requiert une inclinaison spécifique et un réseau hydraulique adapté (sans coudes). Gardez aussi à l’esprit qu’il est un peu moins efficace que les systèmes à circulation forcée. |
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Le chauffe-eau solaire à circulation forcée se caractérise par l’utilisation d’une pompe pour faire circuler le fluide caloporteur, ce qui permet un contrôle précis de la température. Si son installation est plus complexe à cause de la pompe et des contrôles électriques à réaliser. Elle offre cependant une grande flexibilité au niveau de son emplacement sur le toit.
Le chauffe-eau solaire à circulation directeC’est le chauffe-eau solaire dans sa version basique… Dans ce modèle, il n’y pas de fluide caloporteur et donc pas d’échangeur thermique. L’eau circule directement entre le ballon d’eau (circuit secondaire) et les tubes des capteurs solaires (circuit primaire). L’eau est chauffée dans les capteurs thermiques avant d’être stockée dans le cumulus solaire. Moins coûteux que dans sa version classique, ce chauffe-eau solaire est tout aussi économique et performant. Ses inconvénients ? Sa sensibilité au gel et au calcaire, ainsi que son risque de surchauffe. Pour éviter des dysfonctionnements, à vous d’anticiper en prévoyant un système de protection contre le gel (vidange automatique ou antigel), un adoucisseur ainsi qu’un système de régulation de la température. Le chauffe-eau solaire à circulation indirecteLe chauffe-eau solaire à circulation indirecte est une autre version chauffe-eau solaire. Il fonctionne avec un échangeur thermique et un fluide caloporteur qui est en réalité un mélange d’eau et d’antigel, d’où sa résistance aux aléas météorologiques. Parmi ses autres points forts, notez sa résistance au calcaire et sa capacité à supporter un fort rayonnement solaire. Il est néanmoins un peu moins performant que le chauffe-eau à circulation directe car l’échangeur thermique entraîne une légère perte de chaleur. Côté budget, vous devrez prévoir une enveloppe un peu plus importante que pour son homologue. |
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| Ce modèle combine 2 systèmes performants : le chauffe-eau solaire et le chauffe-eau thermodynamique. Vous connaissez maintenant le fonctionnement du premier mais peut-être pas du second. Le chauffe-eau thermodynamique fonctionne à l’aide d’une petite pompe à chaleur air-eau monobloc. Comme une pompe à chaleur classique, elle capte les calories de l’air mais cette fois-ci de l’air ambiant pour produire de l’eau chaude sanitaire.Le chauffe-eau solaire thermodynamique va donc se servir de l’un ou de l’autre système pour répondre au mieux à vos besoins. Ce modèle écologique et performant, est très recommandé pour les régions où l’ensoleillement n’est pas constant. Ses bémols ? Son prix d’achat élevé et son installation volumineuse qui demande de l’espace. | ||
Comment choisir, installer et entretenir un CESI ?
La performance et la longévité de votre équipement dépendent de son dimensionnement, de la qualité de son installation mais aussi de la régularité de son entretien. Découvrez les choix à réaliser avant votre achat, les étapes à observer pendant l’installation et les bonnes pratiques à suivre par la suite.
Les critères de choix avant votre achat
- La surface et l’orientation des capteurs solaires : à calibrer en fonction du nombre d’occupants dans votre logement, de vos habitudes de consommation, de l’ensoleillement de votre région mais aussi du rendement, de la technologie et de l’orientation de vos capteurs solaires.
- Le volume du ballon d’eau chaude : à adapter à vos besoins en eau chaude sanitaire. Si vous ne les connaissez pas, vous pouvez compter 100 L d’eau par jour pour 2 personnes, 300 L par jour pour 4 à 6 personnes.
- Le climat de votre région : plus votre climat est dégagé, chaud et ensoleillé, plus le rayonnement solaire est important et de bonne qualité… Si vous habitez sur le pourtour méditerranéen, le taux de couverture solaire est plus important, la surface de vos capteurs solaires peut donc être moins importante.
- La qualité du matériel : votre chauffe-eau solaire doit être conforme aux normes de qualité en vigueur. Vous pouvez vous fier à la norme NF EN 12975 et au test de fiabilité CSTBat.
Les contraintes d’installation
Avant d’installer votre chauffe-eau solaire, veillez à demander une autorisation auprès de votre mairie. Elle est nécessaire pour pouvoir poser des panneaux solaires thermiques sur votre toit. Si votre maison est située sur un site classé, vous devrez présenter et faire valider votre projet à l’Architecture des Bâtiments de France.
Ce n’est qu’une fois ces démarches réalisées que vous pourrez faire appel à un installateur RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) et Qualisol pour procéder à l’installation de votre nouvel équipement. Après une préparation du chantier, votre artisan posera les capteurs solaires et le ballon d’eau chaude, puis procédera à la mise en service.
Pour optimiser la performance de votre chauffe-eau solaire, privilégiez une orientation plein sud sans ombrage (la meilleure !) ou une orientation sud avec une inclinaison de 45 degrés environ (sud-est ou sud-ouest). Vos panneaux solaires profiteront ainsi d’un ensoleillement maximal. Un bon point pour votre production d’eau chaude sanitaire.
Adrien, référent technique rénovation
Adrien, référent technique rénovationLa nécessité d’un entretien régulier
Vous le savez, rien de tel pour garantir la durée de vie de votre appareil que de bien l’entretenir. Pensez à nettoyer régulièrement vos capteurs solaires s’ils se trouvent dans un environnement qui génère des poussières ou des salissures (présence d’arbres, de sable, etc.). Ils seront ainsi toujours au maximum de leur performance pour vous approvisionner en énergie solaire.
Enfin, pour prévenir les pannes et vous assurer que la régulation de votre chauffe-eau fonctionne, sollicitez votre professionnel pour une visite de contrôle annuelle.
Quel est le coût d’un chauffe-eau solaire thermique ?
Avant de vous décider pour un chauffe-eau solaire, comparez les prix des différents modèles et découvrez les aides financières disponibles.
Le prix des panneaux thermiques et du ballon d’eau chaude
Passer votre production d’eau chaude sanitaire à l’énergie solaire demande un certain budget, sans compter que vous devrez changer votre ballon de stockage pour qu’il soit adapté au solaire. Voici les fourchettes de prix selon le modèle de chauffe-eau solaire individuel choisi…
| Prix (installation comprise) | |
| Chauffe-eau solaire à thermosiphon | 2 000 à 4 000 € |
| Chauffe-eau solaire à circulation forcée | 2 000 à 6 000 € |
| Chauffe-eau solaire thermodynamique | 2 000 à 6 000 € |
En comptant l’installation, prévoyez entre 6 000 et 8 000 €, et ajoutez environ 200 € pour l’entretien annuel.
Les aides financières dédiées
Grâce aux économies d’énergie qu’il permet, le chauffe-eau solaire vous donne droit à de nombreuses aides financières.
Prime Énergie Sonergia
Accessible à tous, sans plafond de revenus, la prime énergie CEE (Certificats d’Économie d’Énergie) est une aide financière majeure pour réduire le coût de vos travaux de rénovation. Le montant de la prime dépend de plusieurs facteurs : votre habitation, votre situation personnelle et la nature de vos travaux.
MaPrimeRénov’
Délivrée par l’Anah (Agence nationale de l’habitat), cette aide financière est accessible sous condition de ressources pour l’installation d’un chauffe-eau solaire. Elle est cumulable avec la Prime Énergie Sonergia.
Éco-PTZ
L’éco-prêt à taux zéro est un dispositif de financement proposé par l’État. Ouvert à tous, sans plafond de revenus, il est cumulable avec la Prime Énergie Sonergia et MaPrimeRénov’. Grâce à lui, vous pouvez financer vos travaux sans payer d’intérêts.
TVA à 5,5 %
Avec son taux préférentiel, la TVA à 5,5 % réduit encore le coût de vos travaux. Elle vous permet d’acheter vos matériaux et vos équipements à prix réduit et de faire baisser le coût de la main d’œuvre que vous employez. À ne pas laisser passer.
Aides locales
Pour réduire davantage le montant de votre investissement, vous pouvez aussi trouver un appui financier auprès des collectivités locales. Pour connaître les aides proposées par votre commune ou votre région, consultez l’outil de l’agence nationale pour l’information sur le logement (ANIL) : toutes y sont recensées !
Ce que le chauffe-eau solaire vous fait gagner
Une baisse de vos factures d’eau chaude
En prenant en charge plus de 50 % de vos besoins en eau chaude sanitaire, votre chauffe-eau solaire vous fait faire des économies d’énergie, profitables à votre porte-monnaie. Alors que le prix de l’énergie électrique peut s’envoler à tout moment, l’énergie solaire reste gratuite et illimitée. Si vous avez un chauffe-eau électrique, vous verrez vite la différence sur vos factures.
Un impact environnemental réduit
Consommer moins d’énergie, c’est émettre moins de gaz à effet de serre à l’origine du changement climatique. En décidant de passer à l’énergie solaire, vous vous engagez dans une démarche plus responsable et prenez le train en marche de la transition énergétique.
Une valorisation de votre maison
L’installation d’un chauffe-eau solaire va donner de la valeur à votre logement. Et pas seulement parce que votre équipement sera neuf, mais parce qu’il sera plus durable. L’impact de la performance énergétique des bâtiments sur leur valeur financière n’est aujourd’hui plus un postulat, c’est un fait. En témoigne l’importance que prend le diagnostic de performance énergétique (DPE) pour la vente d’un logement.
| Le chauffe-eau solaire en bref |
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Nos équipes répondent à vos questions
Est-ce que le chauffe-eau solaire est rentable en France ? |
| Oui, un chauffe-eau solaire est rentable partout en France, et pas seulement dans les régions très ensoleillées. En général, il est amorti en 7 à 15 ans, avec un délai un peu plus long dans les zones moins ensoleillées. |
Quels sont les inconvénients d’un chauffe-eau solaire ? |
| Le premier inconvénient d’un chauffe-eau solaire, c’est qu’il ne peut pas couvrir 100 % de vos besoins. Vous devrez donc disposer d’un appoint pour produire votre eau chaude quand le soleil ne suffit plus. Le deuxième inconvénient, c’est son coût supérieur à un chauffe-eau classique : entre 6 000 et 8 000 € contre 600 à 1 000 € pour un chauffe-eau électrique. |
