Votre vieux ballon d'eau chaude vient de vous lâcher, et vous vous dites qu'il est peut-être temps d'investir dans un matériel plus écologique et économique... Pourquoi ne pas opter pour le chauffe-eau solaire ? Si le premier prototype date des années 1950, la technologie est aujourd'hui bien rodée, et présente des avantages certains par rapport à un chauffe-eau classique. Quelles questions se poser avant de se décider ? Est-ce une installation envisageable partout ? Quels sont les différents systèmes ? Petit tour d'horizon pour s'y retrouver...
Avantages et fonctionnement d'un chauffe eau solaire
Son premier avantage est naturellement l'énergie qu'il utilise : le soleil sera toujours disponible, du moins tant que notre bonne vieille Terre existera, contrairement aux énergies dites "fossiles" dont les réserves s'épuisent à vue d’œil. De plus, à l'emploi un chauffe-eau solaire ne rejette pas de gaz carbonique, ce qui marque un deuxième point en sa faveur sur le plan écologique. Enfin, d'un point de vue plus matérialiste, ce type d'installation peut vous permettre une économie conséquente sur vos factures d'électricité ! On estime qu'il vous permet de produire 40 à 70 % de votre eau chaude.
Le fonctionnement d'un chauffe-eau solaire est assez simple. Il repose sur deux équipements essentiels : les capteurs solaires proprement dits et le ballon de stockage de l'eau. Un circuit hydraulique (rempli d'eau ou de liquide résistant au gel) est chargé de transmettre la chaleur captée par les panneaux au réservoir. Le fluide caloporteur effectue une boucle permanente entre les capteurs et le ballon. A l'intérieur de celui-ci se trouve un échangeur thermique ou "serpentin", dans lequel circule le liquide et qui réchauffe l'eau du ballon par contact. Une fois refroidi, le fluide repart vers les panneaux pour être réchauffé à nouveau.
Les chauffe-eau solaires sont équipés d'un régulateur, pour couper le système lorsque l'eau atteint la température voulue. Quant à la nuit, ils ne fonctionnent évidemment pas durant cette période, mais maintiennent l'eau stockée à une température suffisante.
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Les différents types de chauffe-eau solaires
On trouve aujourd'hui trois grandes familles de chauffe-eau solaires. Le choix du modèle dépendra de vos contraintes techniques et esthétiques, de votre lieu de vie ainsi que de votre budget. Dans tous les cas, il faut bien garder à l'esprit que ces dispositifs nécessitent toujours un autre système en appoint, pour les périodes de moindre ensoleillement. Celui-ci peut d'ailleurs être intégré au ballon, sous forme de résistance. En contrepartie, si l'installation est réalisée correctement, votre chauffe-eau solaire ne demande pratiquement aucun entretien, et vous pouvez espérer l'utiliser sans souci pendant au moins 20 ans.
Voyons à présent plus en détails les trois types de chauffe-eau solaires existants.
Le chauffe-eau monobloc
Il s'agit d'un système que l'on trouve sur la plupart des toitures dans les pays chauds équipés, par exemple à La Réunion. Le ballon et les capteurs sont montés sur un même châssis et il n'y a aucun appareillage électrique. Le fluide caloporteur circule selon un principe physique : l'eau chaude a tendance à monter. Donc, le ballon de stockage est situé au-dessus des capteurs.
Le chauffe-eau monobloc présente l'avantage d'être simple à poser (au sol, en toiture terrasse ou faiblement pentue, dans des combles etc.) et relativement peu onéreux du fait de sa simplicité technique. En revanche, dans les zones tempérées ou froides, le fait d'avoir le ballon à l'extérieur pose problème durant les mois d'hiver, tant pour la température de confort que pour les risques de gel. C'est d'ailleurs pourquoi on le trouve davantage sous les tropiques ! Enfin, son côté massif le rend assez inesthétique.
Le chauffe-eau à pompe électrique
C'est le système le plus complexe, mais aussi celui qui offre le plus de souplesse d'utilisation. Ce type de chauffe-eau est celui qu'on rencontre le plus en Europe.
La circulation du liquide caloporteur est assuré par une pompe, dont le fonctionnement ou l'arrêt sont gérés par un régulateur électronique mesurant la température aux panneaux et au ballon. Les différents éléments peuvent être installés séparément, ce qui permet d'intégrer le ballon à une buanderie ou une cave, par exemple, avec le double avantage de mettre l'installation à l'abri du gel et de la dissimuler. Il existe deux systèmes différents : les chauffe-eau auto-vidangeables, qui évitent l'utilisation de liquide caloporteur antigel en vidant le circuit dès que le circulateur s'arrête, et les autres dont le circuit est intégralement rempli d'antigel.
Compte-tenu de ses composants électroniques, le chauffe-eau à pompe électrique (ou à circulation forcée) est le système le plus onéreux, mais aussi le plus confortable.
Le chauffe-eau à thermoposition (ou à thermosiphon)
C'est le système le plus simple. Comme le chauffe-eau monobloc, son principe repose sur la loi physique qui fait que l'eau chaude, moins dense, a tendance à monter ; il suffit donc d'installer le ballon au-dessus des capteurs solaires. Dès que le fluide caloporteur sera plus chaud dans les panneaux que dans le réservoir, il montera dans celui-ci. La circulation continuera naturellement tant qu'il y aura un écart de température entre les capteurs et le ballon. La principale différence avec le système monobloc est que les panneaux et le ballon sont dissociés, ce qui permet un peu plus de souplesse dans l'installation.
Du fait de son absence de composants électroniques, il revient moins cher que les modèles plus complexes ; il est également moins sujet aux pannes. Comme il n'a besoin d'aucun apport électrique, il représente aussi une solution de gain énergétique très intéressante.
Comment choisir son chauffe-eau solaire ?
Avant même de contacter un professionnel, il y a plusieurs questions que vous devez vous poser : qu'attendez-vous exactement de votre chauffe-eau solaire ? Selon que vous l'envisagez comme un système d'appoint, comme votre principale source d'eau chaude ou si vous souhaitez même l'utiliser pour chauffer votre maison, le matériel choisi sera différent. Le critère financier entre bien sûr également en ligne de compte, de même que les paramètres esthétiques (notamment en habitat collectif ou en lotissement). Enfin, la configuration de votre logement et la région où vous vivez détermineront pour une part le chauffe-eau solaire le plus adapté. Voyons maintenant les contraintes techniques.
Calculer et choisir la bonne capacité
Il convient de ne pas se tromper lors de cette étape, au risque de se retrouver avec un ballon qui ne couvre pas les besoins du foyer, ou au contraire inutilement surdimensionné. On considère habituellement que chaque personne utilise environ 40 litres d'eau chaude sanitaire par jour, à quoi il faut rajouter les machines à laver, lave-vaisselle etc. Cela donne un ballon de 200 litres environ pour une famille de 4 personnes, si l'on ne l'utilise que pour l'eau chaude.
Ensuite, il vous faudra calculer la superficie des panneaux solaires à installer. Celle-ci dépendra du volume du ballon et de l'ensoleillement de la région où vous vivez, ainsi que de l'exposition et de l'inclinaison des capteurs. Pour indication, comptez au minimum 2 m² de panneaux pour chauffer un ballon de 200 litres dans le sud de la France, et jusqu'à 7 m² dans le nord.
Calculer la puissance nécessaire
Pour cette étape, il est plus que conseillé de faire appel à un professionnel qualifié (certifications Qualisol, Qualibat). Il vous aidera à calculer le taux d'ensoleillement de votre habitation, les besoins réels du foyer et donc la surface de panneaux à envisager. L'inclinaison des rayons solaires variant en fonction des saisons, on peut aussi en tenir compte lors de l'installation, selon l'époque de l'année où celle-ci sera le plus sollicitée. La puissance développée par un chauffe-eau solaire à pompe électrique dépendra aussi du temps qu'il lui faut pour amener l'eau à la température voulue.
Bien calculer la puissance de votre installation vous évitera une déception par rapport au rendement escompté, mais aussi d'endommager un système surdimensionné (et donc sous-employé) ou d'y voir proliférer les bactéries pour cause de stagnation prolongée.
Prix d'un chauffe-eau solaire
Les tarifs sont bien évidemment très différents en fonction du système choisi : un chauffe-eau à thermosiphon sera toujours meilleur marché que celui à circulation forcée. Le nombre de panneaux qu'il vous faudra poser jouera aussi, bien évidemment, sur la facture finale. D'où l'importance de bien dimensionner votre installation ! A titre indicatif, comptez 4000 à 6000 euros. Mais n'oubliez pas que le retour sur investissement peut être rapide : en quelques années, vos économies d'électricité, gaz ou fioul auront remboursé votre chauffe-eau solaire. Et comme il s'agit d'un système écologique, il ouvre droit à plusieurs aides financières non négligeables.
Crédit d'impôts et aides de l'Etat
A l'heure actuelle, le crédit d'impôt accordé par l'Etat pour l'installation d'un chauffe-au solaire est de 32 %, à condition de faire poser un matériel labellisé, par un professionnel agréé Qualisol. Ce crédit d'impôt vous est accordé même si vous n'êtes pas imposable , il vous est alors remboursé par le Trésor Public.
Il existe également d'autres aides, disponibles notamment auprès de l'ADEME et de l'ANAH, des Conseils Généraux et de certains départements. Enfin, sachez que vous pouvez bénéficier d'un prêt à taux 0 et d'un taux de T.V.A. Réduit.
De quoi s'autoriser enfin à faire un "geste vert", en même temps que des économies sur les factures !
