Comprendre le solaire thermique : chauffer son eau et sa maison avec le soleil

Il existe 2 types de panneaux solaires qui n’ont pas du tout le même objectif, il est donc nécessaire de bien les distinguer : Photovoltaïque et Thermique.

Le 1^er produit de l’électricité grâce à la lumière du soleil, le 2^ème produit de l’eau chaude grâce à la chaleur du soleil.

Cet article traite uniquement du solaire thermique, en explique les grands principes, les avantages et les aides financières en rénovation.

Comment fonctionne un système solaire thermique ?

Un système solaire thermique permet de chauffer directement l’eau chaude sanitaire (ECS) voire l’eau chaude d’un chauffage central à eau selon la taille de l’installation.

Nous parlons de Chauffe-Eau Solaire (CESI pour individuel ou CESC pour collectif) quand l’installation ne produit que l’eau chaude sanitaire, et de Système Solaire Combiné (SSC) quand l’installation fournit le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Une installation solaire pour du chauffage produit forcément de l’eau chaude sanitaire.

Un chauffe-eau solaire peut couvrir 100% des besoins en eau chaude sanitaire en période estivale, et en moyenne sur l’année 50 à 70 % des besoins.

Un SSC peut couvrir 20 à 50% des besoins de chauffage, beaucoup de paramètres vont influencer ce taux (niveau d’isolation de la maison, type d’émetteurs de chauffage…)

Le principe est relativement simple et robuste, d’où une bonne durée de vie.

L’installation est composée de 4 éléments principaux : les capteurs solaires, le ballon solaire, la régulation, et le système d’appoint pour les jours sans soleil.

Un leitmotiv en matière de solaire thermique : choisir une installation la plus simple possible et ne surtout pas sur-dimensionner.

Comment installer ?

Les capteurs peuvent être installés en toiture, au sol (facilite l’entretien, et permet une orientation optimale), en casquette ou en façade.

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  Au sol

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  En toiture

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  En casquette

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  En façade

L’inclinaison optimale est 60°, et orientation Sud, mais une orientation de Sud-Est à Sud-Ouest est possible, la perte étant négligeable par rapport au plein Sud.
Attention aux masques qui pourrait faire de l’ombre aux panneaux (préférez une orientation Est ou Ouest sans masque, que Sud avec masque !)
Veillez à la distance entre les capteurs et le ballon solaire, et entre le ballon et les robinets. Elle doit être la plus courte possible pour éviter les pertes d’énergie et gaspillage d’eau.

Dimensionnement optimal

Pour une installation durable et sans problème de fonctionnement il est impératif de correctement dimensionner la surface de panneau et le volume du ballon.

100 litres d’eau pour 1m² de capteurs dans notre région est un bon ratio pour avoir une quantité d’eau suffisamment importante pour absorber la quantité d’énergie produite.

L’ennemi n°1 du solaire thermique : la surchauffe !

Une installation correctement dimensionnée, qui n’est donc pas exposée à la surchauffe, pourra durer des dizaines d’années.

Un capteur solaire, fait généralement environ 2m², donc l’installation d’un seul panneau solaire avec un ballon de 200 litres couvrira les besoins en ECS dans la majorité des situations jusqu’à une famille de 4 personnes.

Avant d’ajouter un capteur, si 200 litres est un peu juste pour vos besoins, cherchez d’abord à réduire vos consommations d’eau chaude sanitaire :

• Equipez vos robinets de mousseurs à débit de 5 litres/min
• Remplacez votre pommeau de douche par un pommeau économique en eau

Et pour le chauffage ?

Un système de chauffage solaire est adapté à des émetteurs basse température (type plancher ou mur chauffant). Il peut également être adapté avec des radiateurs basse température (eau à maximum 45°C).

Plus la maison sera isolée, plus le taux de couverture sera élevé.

Dans quelle situation envisager l’installation d’un chauffage solaire ?

• En rénovation globale et performante (bonne isolation complète de la maison et mise en place d’émetteurs basse température).
• Dans une maison déjà équipée d’un plancher chauffant ou de radiateurs basse température (cas typique des maisons construite à partir des années 2000 environ) et dont la chaudière fonctionne encore bien, ou n’est pas très âgée.
  Au lieu de remplacer la chaudière, faites installer un SSC pour réduire votre consommation de gaz ou fioul. Cela permettra aussi de réduire la sollicitation de votre chaudière, en mi-saison le SSC peut suffire, permettant d’allonger sa durée de vie, et limiter la consommation des ressources nécessaires à la fabrication et au transport d’une nouvelle chaudière.
• En construction neuve.

Dimensionnement optimal

Le dimensionnement d’une installation de chauffage solaire doit faire l’objet d’une étude précise tenant compte du volume à chauffer, du niveau d’isolation de la maison, de la place disponible pour le ballon tampon (500 à 1500 litres). En veillant toujours au ratio de 1m² pour 100 litres d’eau dans le ballon.

En ordre de grandeur, on peut considérer environ 1m² de capteur pour 10m² à chauffer. Pour une maison de 100 m² il faudrait donc 10m² de capteurs solaires et un ballon tampon de 1 000 litres.

Coût

Un chauffe-eau solaire avec un ballon d’environ 200-250 L, équipé d’un capteur solaire d’environ 2m² coûte 4 à 6 000 € TTC fourni posé par un professionnel qualifié RGE.

Le prix d’un kit complet de cette taille coûte environ 2 500 à 3 000 € (hors pose).

Pour un SSC, en fonction de la complexité, on peut compter environ 1 500 à 2 000 €/m² de capteurs installés (TTC fourni posé).

A savoir : il est également possible d’auto-installer un kit chauffe-eau solaire. Des formations à l’auto-installation pour les particuliers existent.

Aides financières

Les panneaux solaires thermiques que ce soit pour l’eau chaude sanitaire seule ou pour le achauffage sont éligibles aux aides financières :

• Ma Prime Renov (selon catégorie de revenus)
• CEE
• Aides locales (communales ou intercommunales)