Le chauffe-eau solaire, le moyen le plus efficace de récupérer l’énergie solaire

Les chauffe-eau solaires constituent un moyen économique de produire de l’eau chaude pour votre maison. Ils peuvent être utilisés sous n’importe quel climat et le combustible qu’ils utilisent – le soleil – est gratuit, renouvelable et propre ! Le chauffe-eau solaire se combine avec un chauffe-eau d’appoint (électrique, gaz ou bois) pour assurer les besoins en eau chaude de la famille tout au long de l’année. En été le chauffe-eau solaire peut couvrir 100% des besoins et cette solution écologique vous permet d’économiser en moyenne 60% d’énergie chaque année.

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ?

Fonctionnement du chauffe-eau solaire thermique

Un système de chauffe-eau solaire thermique comprend des capteurs solaires installés sur le toit pour chauffer l’eau (ou un liquide caloporteur avec un échangeur de chaleur) et des réservoirs pour stocker l’eau-chaude. On distingue ici les systèmes passifs, qui fonctionnent sans pompe, des systèmes actifs, avec pompe.

Fonctionnement du chauffe-eau solaire hybride

Les capteurs d’un chauffe-eau solaire hybride ont la particularité de produire en même temps de l’électricité et de l’eau chaude. En effet, de face il s’agit de panneaux solaires photovoltaïques classiques qui transforment la lumière directement en électricité. Par contre, l’arrière du panneau agit comme un capteur thermique où circule un liquide caloporteur : cette technique a le double avantage de refroidir les panneaux photovoltaïques et ainsi augmenter leur rendement tout en produisant en même temps de l’eau chaude.

Fonctionnement du chauffe-eau solaire photovoltaïque

Cette solution consiste à utiliser des panneaux solaires photovoltaïques connectés directement au ballon électrique d’eau chaude via un régulateur. Ce système s’adapte à la plupart des ballons électriques existants. Cette solution de chauffage solaire électrique est devenue bon marché, simple à mettre en œuvre et nécessite très peu de maintenance.

Les différents types de chauffe-eau solaire thermique

Les chauffe-eau solaire thermiques sont les plus répandus et existent dans de nombreuses configurations. Les chauffe-eau solaires nécessitent un réservoir de stockage bien isolé avec une sortie et une entrée supplémentaires reliées aux capteurs solaires. Dans les systèmes à deux réservoirs, le chauffe-eau solaire préchauffe l’eau avant qu’elle n’entre dans le chauffe-eau classique. Dans les systèmes à un réservoir, le chauffage d’appoint est combiné au ballon solaire dans un seul réservoir.

Monobloc

Dans le cas d’un chauffe-eau solaire monobloc, le réservoir et les capteurs solaires sont à l’extérieur et le ballon est fixé directement au-dessus des capteurs. Il s’agit d’un système passif car l’eau circule naturellement : réchauffée par les capteurs, l’eau remonte vers le ballon solaire. Le ballon étant installé sur le toit, les déperditions de chaleur et risques de gel sont importants en hiver. Ce système est donc adapté aux régions chaudes où il est le plus répandu en raison également de sa facilité d’installation.

Thermosiphon

Le chauffe-eau à thermosiphon fonctionne sur le même principe que le monobloc à la seule différence que le réservoir d’eau chaude est séparé. Cette configuration permet d’installer le ballon dans les combles au lieu de le laisser à l’extérieur sur le toit. Comme ce système est passif, le ballon doit toujours être positionné au-dessus des capteurs pour assurer la circulation naturelle de l’eau chaude vers le ballon.

Auto-vidange

Cette version du chauffe-eau solaire est spécialement adaptée pour les régions froides. En effet, si le soleil ne chauffe pas assez le circuit, celui-ci se vide automatiquement pour éviter tout problème du au gel. Ce système doit obligatoirement être couplé à un chauffage d’appoint car le chauffage solaire restera inactif pendant les périodes de froid.

Circulation forcée

Ce système est le plus courant en Europe car le choix de son installation dans la maison offre plus de facilités et son fonctionnement correspond bien aux régions tempérées. Comme son nom l’indique, il s’agit d’un système actif avec une pompe assurant la circulation du liquide caloporteur dans tout le circuit. Le ballon d’eau chaude peut ainsi être installé dans n’importe quelle partie de la maison par rapport aux capteurs solaires. De plus, le liquide caloporteur incorpore de l’antigel pour protéger le circuit des températures hivernales. Le chauffe-eau solaire à circulation forcée est bien adapté quel que soit la saison.

Installation d’un chauffe-eau solaire

La première étape et la plus importante consiste à bien dimensionner son système en conformité avec les normes en vigueur, l’installation est ensuite très rapide et il faut savoir que de nombreuses aides existent pour son financement. A chaque étape, il est recommandé de faire appel à des professionnels y compris pour la maintenance, afin d’optimiser et assurer la pérennité de son installation.

Bien dimensionner son installation

La surface et l’emplacement des capteurs est principalement définie par :
– Le nombre d’occupants du logement
– La situation géographique (climat froid, tempéré ou chaud)
– L’exposition au soleil de votre toiture (orientation et inclinaison).
Avec un chauffe-eau solaire, vous pouvez envisager de produire seulement l’eau chaude sanitaire ou également chauffer la maison. Dans ce dernier cas, le système solaire combiné sera relié à plusieurs circuits pour produire l’eau chaude et alimenter les radiateurs à eau et/ou le parquet chauffant.

Installation rapide et entretien facile

Si vous faites appel à un professionnel, la plupart des systèmes de production d’eau chaude solaire s’installent en une journée ou deux. Après l’installation, les systèmes passifs nécessitent peu d’entretien. Pour les systèmes actifs, il vaut mieux se renseigner auprès des fournisseurs ou de votre installateur. La plomberie et les autres composants du chauffe-eau solaire thermique nécessitent le même entretien qu’un système conventionnel. Dans les climats secs où l’eau de pluie manque, il est souvent nécessaire de dépoussiérer les capteurs.

Un investissement rentable et durable

La durée de vie d’un chauffe-eau-solaire est très longue : comptez au moins 10 ans avant le remplacement de certains composants et jusqu’à 30 ans pour les capteurs solaires. Le cout d’une installation pour un foyer de 4 personnes se situe entre 4000 et 8000 EUR selon la configuration, installation comprise ; le retour sur investissement est compris entre 5 et 10 ans. Comme tout système solaire individuel après l’investissement initial, le cout de votre énergie est fixe et connu d’avance. De plus, des aides financières existent dans la plupart des pays européens pour financer l’installation de systèmes de chauffage écologique.

En conclusion

La technologie des systèmes de chauffe-eau solaire est déjà ancienne et a déjà fait ses preuves partout sur le globe et quel que soit le type de climat. La nécessité de la transition écologique relance l’intérêt de produire une énergie décarbonée. Pour chaque foyer, l’avantage est de profiter d’une plus grande autonomie en faisant de grosses économies sur sa facture énergétique. Le chauffage solaire est promis à un bel avenir !

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