Panneaux solaires eau chaude : Maximisez vos économies

Pourquoi produire de l’eau chaude grâce au soleil ?

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Utiliser l’énergie solaire est un acte citoyen fort, qui montre votre engagement pour la préservation de l’environnement.

La production d’eau chaude ou d’électricité avec des panneaux solaires ne produit pas de CO2 et limite votre impact sur le réchauffement climatique.

Se tourner vers les énergies renouvelables permet de préserver les énergies fossiles pour qu’elles soient utilisées dans les domaines où elles sont strictement nécessaires.

De plus, utiliser l’énergie solaire permet de couvrir près de 60% de vos besoins d’eau chaude. Vous réduisez de moitié votre facture d’énergie liée à cette production.

Pour que le soleil permette de chauffer votre eau sanitaire, il faut vous équiper de panneaux solaires thermiques, autrement appelés, chauffe-eau solaire individuel (CESI).

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Chauffer son eau : Quelle technologie utiliser ?

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Contrairement aux panneaux photovoltaïques qui produisent de l’électricité, les panneaux thermiques produisent de l’eau chaude. Ils servent surtout à la chauffer mais ils peuvent aussi être une solution de chauffage solaire pour votre maison.

D'ailleurs, si vous voulez plus d'informations sur le chauffage solaire, j'ai écrit un mini-guide téléchargeable en pdf. Intéressé(e) ? Cliquez ici pour l'obtenir.

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Il existe aussi des panneaux dit “hybrides” qui produisent de l’électricité et de l’eau chaude ou du chauffage.

Voyons à présent l’aspect plus technique des choses.

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Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ?

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Le CESI utilise la chaleur produite par le soleil pour chauffer l’eau stockée dans un ballon d’eau chaude.

Pour que cela soit possible, les capteurs présents dans le panneau vont transmettre la chaleur reçue à un liquide caloporteur composé d’eau et d’antigel.

Ce fluide une fois chaud va passer dans un échangeur thermique pour transférer sa chaleur à l’eau se trouvant le ballon de stockage.

Une fois refroidi, il refait le même circuit en boucle.

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On utilise le terme “caloporteur” car la chaleur est une forme d’énergie et on parle alors de calories. Le liquide une fois chauffé possède des calories solaires, il porte ces calories, qu’il transfère ensuite au réservoir d’eau domestique.

La circulation de ce liquide se fait le plus souvent à l’aide d’une pompe, autrement appelée circulateur.

Il est aussi possible qu’elle se fasse par circulation naturelle. Cette option n’est réalisable que si le ballon de stockage se situe plus en hauteur que le CESI. L’eau chaude étant plus légère que l’eau froide, elle se mélange toute seule. Cette configuration est difficilement réalisable et comporte certains inconvénients que j’évoquerais un peu plus bas.

Mais comment l’eau peut-elle chauffer autant ?

Cela est dû au fait que les panneaux solaires thermiques sont noirs. Plus un élément est sombre, plus il attire et absorbe les rayons du soleil.

Ensuite, la plupart des panneaux de ce genre sont vitrés. C’est-à-dire que le tube qui contient le fluide caloporteur se trouve entouré d’une vitre en verre. Cela permet un effet de serre qui participe au réchauffement du liquide et permet aussi de l’isoler pour limiter les pertes de chaleur.

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Être 100% autonome dans sa production d’eau chaude, c’est possible ?

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Le chauffe-eau solaire produit environ 60% des besoins en eau chaude sanitaire (ECS) d’une maison.

Mais cela peut varier d’une saison à l’autre.

En été il est fort possible que vos capteurs couvrent la totalité de vos besoins mais que l’hiver votre production soit insuffisante.

Pas de panique, vous n’aurez pas à vous laver à l’eau froide.

Il est toujours conseillé d’installer un équipement d’appoint qui prend le relais lorsque toute l’eau chaude solaire a été consommée ou en cas de dysfonctionnement du dispositif.

Vous devrez investir soit dans une solution d’appoint électrique, soit raccorder votre ballon à une chaudière classique. C’est pourquoi je vous conseille de ne pas vous débarrasser de votre chaudière actuelle.

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Eau chaude solaire : Quel type de capteurs ?

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Pour entrer dans un aspect un peu plus technique, je vais vous parler des différents capteurs de panneaux thermiques que l’on trouve sur le marché.

• Le capteur plan non vitré

Solution la moins onéreuse et la moins productive. Les tubes contenant le fluide caloporteur sont en contact direct avec le rayonnement solaire. C’est-à-dire qu’il n’y a pas d’effet de serre. Le tube n’étant pas isolé il y a de fortes pertes de chaleur d’où un mauvais rendement.

• Le capteur plan vitré 

Cette fois-ci le tube se trouve sous une vitre en verre ce qui permet d’avoir un effet de serre et une bonne isolation. Les rendements de ces capteurs plans vitrés sont bien meilleurs et le coût reste correct. C’est la solution la plus utilisée. Je vous parle des prix plus en détail un peu plus bas

• Le capteur tubulaire

Ce sont les capteurs les plus productifs mais c’est aussi les plus chers. Ils sont conçus pour maximiser le niveau de chaleur perçu grâce au vide d’air. Ils captent 40% de chaleur de plus. Leur coût supérieur fait que vous amortissez votre investissement plus tard.

Quelle surface de panneaux thermiques installer ?

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Si vous souhaitez produire votre eau chaude sanitaire grâce à l’énergie solaire, il va falloir dimensionner votre installation au plus juste.

En moyenne, les installations de panneaux thermiques font de 3 à 5 m². Mais pour déterminer avec précision la surface nécessaire, différents éléments sont à prendre en compte.

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Le niveau de vos besoins

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Avant de vous lancer, vous devez estimer vos besoins. Désirez-vous produire seulement de l’eau chaude ou aussi du chauffage ou même de l’électricité ? Le matériel et les coûts varient radicalement d’un choix à l’autre.

Si je prends l’exemple d’une famille de 4 personnes qui veut seulement produire son eau chaude solaire. En fonction des autres critères que je vais vous exposer juste après, il leur faudra entre 2 et 5 m² de panneaux avec un ballon de 200 ou 300 litres.

Mais s’ils souhaitent simplement se chauffer à l’aide de capteurs thermiques alors il peut leur falloir jusqu’à 30 m² de capteurs.

Et s’ils optent pour une production mixte, alors on arrive sur un entre-deux avec une quinzaine de mètres-carrés nécessaires.

Sans connaître votre situation précise, il m’est impossible de vous fournir une surface exacte.

Pour une production d’eau chaude et d’électricité, il faut installer des panneaux hybrides. Je vous en parle plus en détail un peu plus bas.

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Les caractéristiques de votre lieu d’habitation

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Une fois vos besoins clairement identifiés, il faut s’intéresser à votre lieu de résidence.

C’est grâce au soleil que vous pouvez chauffer votre eau. Il est assez logique que des capteurs dans une région très ensoleillée comme le Sud de la France produisent davantage qu’une installation identique dans le Nord.

De ce fait, plus l’ensoleillement de votre région est important, moins vous aurez besoin d’installer de panneaux thermiques.

Si je reprends l’exemple précédent : si cette famille de 4 personnes qui souhaite produire simplement de l’eau chaude vie à Marseille elle n’aura qu’à installer 2 ou 3 m² de capteurs solaires. Alors que si elle était vers Lille, il lui faudrait 4 ou 5 m²

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La disposition de votre toiture

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Dernier élément mais pas des moindres.

Pour maximiser la production d’un chauffe-eau solaire, les panneaux doivent être orientés vers le Sud et avoir une inclinaison de 45°.

Ce sont bien entendu les conditions idéales mais ce n’est pas une obligation.

Une installation orientée vers le Sud-Est, Sud-Ouest, Est ou Ouest est largement réalisable et son rendement reste intéressant. À l’inverse, une orientation vers le Nord, Nord-Est ou Nord-Ouest est rédhibitoire.

De la même manière, une inclinaison plus ou moins pentue ne pose pas trop de problème. Il ne faut juste pas qu’elle soit inférieure à 20° car les panneaux risquent de s’encrasser et leur production de diminuer trop fortement.

Il est aussi possible de les installer au sol ou sur toit plat avec des châssis qui permettent d’adapter leur inclinaison.

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Où installer un chauffe-eau solaire ?

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Vous l’avez compris, l’idéal est d’installer les capteurs thermiques sur votre toit. Mais où mettre le ballon d’eau chaude ?

Cela dépend de votre installation.

Si vous optez pour un système monobloc alors le ballon doit se situer à côté des panneaux. Ce n’est pas la configuration idéale puisqu’il y a beaucoup de pertes thermiques. Sans oublier qu’en étant à l’extérieur, le ballon est davantage exposé aux risques de gel et de surchauffe.

À l’inverse, avec les systèmes standard les ballons sont installés à l’intérieur d’un bâtiment. Cela limite les risques et maximise la production.

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Quel est le prix d’un chauffe-eau solaire ?

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Il est difficile d’estimer précisément le coût d’une telle installation puisqu’il dépend de beaucoup de facteurs.

Voici un tableau de prix que je vous conseille de ne pas dépasser :

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Le type d’intégration que vous choisissez impact ce tarif. Vos panneaux sont soit en surimposition, c’est-à-dire, positionnés au-dessus de vos tuiles. Soit ils sont intégrés au bâti. Il faut alors enlever une partie de la toiture pour les installer. Cette installation est plus complexe et donc plus coûteuse.

Si l’investissement de départ est élevé, il est rapidement amorti grâce aux économies qu’il permet de faire.

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Quels sont les inconvénients du panneau solaire thermique ?

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Pour que votre production d’eau chaude domestique soit à la hauteur de vos attentes certains points sont à surveiller :

• Éviter les zones d’ombre

C’est pareil que pour des panneaux photovoltaïque.Pour choisir l’emplacement de votre installation, vérifiez que les éléments présents sur votre toit et aux alentours ne fassent pas d’ombre à vos panneaux. Ça peut être une cheminée, un autre bâtiment, un arbre ou même un lampadaire.

Soyez attentif(ve) et vérifiez à différentes heures de la journée.

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• Attention aux risques de gel et de surchauffe

Je vous en ai parlé un peu plus haut : le liquide caloporteur présent dans les panneaux thermiques contient de l’antigel. Cela peut ne pas suffire s’il fait vraiment très froid. Il peut être nécessaire d’effectuer une vidange du système.

La surchauffe est aussi dangereuse car elle peut endommager le matériel. Si votre installation est bien dimensionnée et que les capteurs sont assez performants, il n’y a pas de risque que cela se produise.

Vous pouvez investir dans un échangeur qui se charge d’évacuer le surplus de chaleur. Il existe aussi un système qui utilise ce surplus pour produire de l’électricité ou du froid.

Pour finir, le dernier inconvénient reste le fait que la nuit la production d’eau chaude s’arrête. Il faut faire en sorte que le ballon de stockage soit suffisamment performant pour conserver la chaleur le plus longtemps possible. La solution d’appoint prend ensuite le relais.

Installation panneau solaire eau chaude : Les aides de l’État

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Pour inciter les foyers français à investir dans les énergies renouvelables, l’État a mis en place des aides financières.

Si vous souhaitez acheter un chauffe-eau solaire vous pouvez bénéficier d’un Crédit d’Impôt pour la Transition Énergétique, appelé CITE. Cette aide est supprimée dès l’année 2021 et est remplacée par la prime rénov’.

Pour être éligible il faut habiter en France et y payer ses impôts. L’installation doit concerner la résidence principale qui doit avoir plus de 2 ans. Votre installateur doit aussi être certifié RGE.

Vous pouvez aussi bénéficier d’un taux de TVA réduit, voici les différents taux applicables :

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Vous pouvez aussi bénéficier d’un Éco Prêt à taux 0.

Les vendeurs d’énergie versent aussi des primes appelées Certificats d’économie d’énergie pour l’achat d’un CESI.

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Si vous voulez j'ai résumé quelles aides étaient compatibles avec lesquelles. Vous pouvez cliquer ici pour accéder à mon récapitulatif.

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Qu’en est-il des panneaux solaires hybrides ?

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Certains fabricants comme DualSun se sont lancés dans la production de panneaux solaires hybrides qui produisent de l’électricité et de l’eau chaude.

Seul 20% des rayons solaires captés par les modules photovoltaïques sont transformés en électricité. Les panneaux photovoltaïques produisent aussi de la chaleur, mais celle-ci n’est pas récupérée.

Pour l’hybride c’est différent. Avec leurs panneaux équipés d’un échangeur thermique dans lequel circule l’eau, cette chaleur est utilisée pour chauffer l’eau sanitaire.

Cette solution permet de refroidir les capteurs photovoltaïques et d’améliorer leur rendement.

C’est une technologie double qui peut être très intéressante en fonction de vos besoins. Son coût est assez élevé.

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Comment chauffer l’eau d’une piscine avec des panneaux solaires ?

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Il est possible d’installer des panneaux solaires thermiques afin de chauffer l’eau de votre piscine. Le plus souvent, on utilise des capteurs non vitrés pour ce genre d’utilisation car ils coûtent moins cher.

Vous pouvez aussi installer une pompe à chaleur solaire. C’est une structure hybride qui allie la technologie du panneau thermique à une pompe à chaleur. Ils captent le rayonnement solaire qui fait monter la température du fluide caloporteur. Celui-ci va réchauffer l’eau de la piscine qui passe dans le panneau.

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Panneaux solaire et eau chaude : Ce que vous devez retenir

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Ce guide touche à sa fin.

Le CESI peut produire suffisamment d’eau chaude pour couvrir plus de la moitié de vos besoins. C’est une solution très rentable grâce aux nombreuses aides financières proposées.

Ce type d’installations ne nécessite que peu d’entretien.

Vous réduisez vos factures de 75% grâce à ce système. Le tout est de dimensionner correctement votre installation.

Si vous avez des questions supplémentaires, écrivez-les dans la section commentaire juste en dessous. Je serai ravi de pouvoir vous aider à concrétiser votre projet.