Panneaux solaires thermiques : le guide pour investir

Investir dans des panneaux solaires thermiques : une bonne idée ?

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Chaque année, c'est le même constat : les dépenses de chauffage et d’eau chaude sont en première ligne sur vos factures énergétiques.

Vous envisagez peut-être d'installer une chauffage solaire pour faire des économies, et vous avez raison. Si j'ai écrit ce guide, c'est pour que soyez bien au point sur ce système.
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Je vais répondre à plusieurs questions que vous vous posez sûrement :

• Comment ça fonctionne ?
• Combien ça coûte ?
• Quelle différence y a-t-il avec le photovoltaïque ?
• Quels avantages ou inconvénients ça a ?

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On commence par la base et je vous explique comment ces modules marchent.
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Comment fonctionnent les panneaux solaires thermiques ?

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Le fonctionnement d'un panneau solaire thermique est simple : il emprisonne les calories présentes dans les rayons solaires.
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Ces panneaux sont généralement constitués de plusieurs tubes. À l’intérieur de ces tubes, se trouve un fluide caloporteur qui capte les calories présentes dans les rayons UV.

Une pompe envoie ce liquide à un échangeur, et les calories captées élèvent la température :

• de l’eau stockée dans un ballon d’eau chaude ;
• du fluide du système de chauffage d’une chaudière ;
• du liquide d’un chauffage à rayonnement (plancher chauffant).
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À quoi servent les panneaux thermiques ?

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Vous en savez déjà un peu plus sur ces capteurs. Mais j’aimerais approfondir et vous expliquer à quoi ils servent dans une maison.

Autoconsommation d’eau chaude sanitaire
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Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) permet de produire de l’eau chaude sanitaire gratuite.

Ce panneau thermique (à eau ou à liquide caloporteur) vous rend autonome pour produire une grande partie de la chaleur domestique.
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Il couvre 50 % à 70 % (source Engie) des besoins en eau chaude sanitaire d’une famille sur une année. Vous faites alors de belles économies avec ce projet.

Panneau en relève de chaudière
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Ces panneaux solaires servent aussi de soutien à un système de chauffage de bâtiment comme l’explique l’ADEME.

Capteurs solaires à eau ou capteurs à fluides caloporteurs, vous pouvez les installer en relève de chaudière ou de plancher chauffant.
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Vous devrez installer ces panneaux solaires auxiliaires ou système solaire combiné (SSC) sur une toiture. Ils pourront couvrir jusqu’à 50 % de vos besoins en chauffage.

Si la puissance solaire est insuffisante, ballon d’eau chaude ou chaudière utilisent le gaz, le fioul, ou l’électricité pour obtenir les degrés manquants.
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J'espère que mes explications sont assez claires. Si ce n'est pas le cas, n'hésitez pas à me le dire dans les commentaires tout en bas de cette page.
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Le prix du solaire thermique

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Le solaire permet de faire des économies, mais il faut toujours voir ça comme un investissement. D'ailleurs voyons ce que ça coûte.

Je vous ai préparé un tableau avec les prix des panneaux solaires thermiques :

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La bonne nouvelle, c'est que vous pouvez bénéficier d'aides de l'État pour financer ce projet.

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Les aides financières pour les travaux d’installation

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Si vous êtes dans la catégorie des ménages modestes ou très modestes, vous bénéficiez de la refonte du dispositif d’aides.

Le crédit d’impôt (CITE) a fusionné avec l’aide Habiter Mieux de l’Anah et tombe dans la grande catégorie Ma Prime Rénov’.

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Ma Prime Rénov’ : travaux de pose de capteur solaire thermique

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Les montants ne sont pas les mêmes pour l’installation d’un chauffe-eau solaire individuel (CESI) et pour la pose d’un système solaire combiné (SSC).

Voici les montants :

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Soyez prudent, seuls des travaux réalisés par un professionnel RGE déclenchent le versement des aides.

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Certificats d’économie d’énergie et dispositifs solaires thermiques

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Les fournisseurs d’énergies fossiles ont l’obligation de contribuer au financement des travaux d’amélioration de la performance énergétique (maison, bâtiment collectif).

Ne passez pas à côté de l’opportunité de toucher un chèque, l’aide versée vise :

• pose de chauffe-eau solaire individuel (CESI) ;
• pose de système solaire combiné (SSC).

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À quoi ressemble un panneau thermique ?

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Dans le commerce, c’est un produit rectangulaire, une sorte de cadre, souvent vendu en kit thermique.

Il est fait de plusieurs tubes remplis de fluide. Il en existe différentes versions, chacune possède un fonctionnement différent.

• Le panneau solaire thermique à eau. Ce panneau a un fonctionnement basé sur la circulation du liquide. Il qui transmet les calories à l’eau présente dans les tubes et elle rejoint ensuite un récepteur (ballon ou chaudière) via une pompe.

• Le panneau solaire thermique à air. Il récupère la chaleur pour insuffler de l'air chaud dans votre maison.

• Le panneau thermique à fluide caloporteur. Il s’appuie sur la circulation (pompe) d’un fluide antigel qui remplace l’eau. Le dispositif est le même que pour le panneau à eau. Le soleil chauffe les tubes et le fluide, qui transmet la chaleur à un ballon, une chaudière, un chauffage à rayonnement.
  

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• Le panneau thermique dédié à l’eau chaude sanitaire Ce kit thermique est aussi appelé un chauffe-eau solaire. Le fonctionnement est similaire à celui du panneau solaire thermique, sans la pompe. Mais l’installation a pour but unique de produire de l’eau chaude sanitaire. Le chauffe-eau solaire est composé d’un ballon eau chaude, de panneaux de toiture, d’un contrôleur électronique et d’un kit de connexion

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Quels sont les types de panneaux thermiques ?
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Les différents systèmes

Je vous ai présenté schématiquement 3 grands types de panneaux. J’aimerais maintenant approfondir un peu plus les différences de fonctionnement entre chaque. Trois modèles peuvent être utiles à votre projet de chauffage à énergie renouvelable et gratuite.

• Les capteurs solaires à plans non vitrés

Ce panneau est, comme son nom l’indique, sans vitre. Les tubes à eau ou à fluide sont exposés à l’air libre.

L’intérêt pour vous, c’est son prix. Le rendement énergétique de ce modèle est bon, mais produire de la chaleur en zone à faible ensoleillement est un peu difficile.

• Capteurs solaires à plans vitrés

C’est le dispositif le plus courant en kit. Ce panneau solaire se compose d’une plaque noire, d’une couche d’isolation antérieure, et d’une vitre côté soleil. Sa conception fermée crée un effet de serre qui améliore le rendement du panneau solaire. Il chauffe plus facilement, même par température moyenne.

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• Les capteurs tubulaires

Ce panneau thermique possède des capteurs à tubes sous vide. Ces panneaux sont similaires aux capteurs non vitrés, mais la technologie est plus performante.

La chaleur transférée au liquide caloporteur circule dans des tubes en cuivre hermétiques à vide d’air (caloducs). Le rendement de cet équipement écologique est élevé.

Vous vous demandez sûrement comment choisir entre un capteur à plan vitré ou un capteur tubulaire. Laissez-moi vous donner quelques informations supplémentaires.
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Capteur plan et capteur à tubes sous vide : lequel choisir ?

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Le capteur plan et le capteur à tubes sous vide possèdent tous les deux plusieurs avantages. Il n'est pas évident de faire la différence entre eux, c'est pour ça que je vous propose d'approfondir un peu le sujet.

Le capteur à plans vitrés :

• Parfait pour la consommation d'eau chaude de toute une famille ;
• Un bon rapport performances/prix ;
• Ils ont un bon rendement ;
• Ils possèdent une longue durée de vie ;
• Leur surface plane permet de facilement les intégrer ;
• Ils sont discrets.

Les capteurs tubulaires :

• Le rendement est bon même avec peu de soleil donc c'est parfait en été comme en hiver ;
• Ils chauffent l'eau rapidement ;
• Il n'y a pas de perte de chaleur accumulée ;
• Ils possèdent une longue durée de vie ;
• L'entretien est facile ;
• L'installation est rapide.

J'espère que la différence entre ces deux capteurs est plus claire. D'ailleurs, si vous voulez que j'approfondisse le sujet du capteur à plans non vitrés, vous pouvez l'écrire en commentaire.

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Panneaux photovoltaïques et thermiques : quelle différence ?

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C'est peut-être plus clair pour vous après avoir lu mes explications détaillées, mais je préfère faire un point sur la question.
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Les panneaux thermiques et photovoltaïques font tous les deux partie de la famille des panneaux solaires. Ils utilisent le soleil pour fonctionner mais ne fournissent pas le même type d'énergie. Je m'explique.
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Les panneaux photovoltaïques utilisent des cellules en silicium (monocristallin ou polycristallin) qui transforment les rayons du soleil en électricité. C'est donc l'installation à privilégier si vous avez une maison qui fonctionne au tout électrique.

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Saviez-vous qu'il existe une technologie qui mélange photovoltaïque et thermique ?
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Le panneau solaire hybride permet à la fois de produire de l'électricité et de l'eau chaude. C'est un super concept qui maximise vos économies puisque vous agissez sur deux postes de dépenses différents.
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Pour en savoir plus sur ce système , je vous ai préparé un petit contenu à télécharger. Cliquez ici pour l'obtenir gratuitement.

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Je ne reviens pas sur le fonctionnement du panneau solaire thermique, mais j'aimerais maintenant me pencher sur les points forts (et faibles) de cette solution.
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Panneau solaire thermique : quels avantages et inconvénients ?

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Le panneau solaire thermique a ses avantages et inconvénients comme tous les autres systèmes de production d'énergie.

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Ses principaux inconvénients :

• Pas d'autonomie à 100%
• L'équipement est relativement sensible au froid
• Il n'existe pas encore de solution de stockage
• L'entretien doit être régulier

Ses principaux avantages :

• Ça fait de belles économies de chauffage
• Il existe plus de subventions pour le thermique que pour le photovoltaïque
• Les rendements des capteurs thermiques sont très bons

Pour approfondir, sachez que le rendement des panneaux solaires thermiques est entre 40 et 80 %. Ils perdent peu d’énergie entre la captation et la fourniture de calories. Selon le gisement, un capteur solaire thermique produit entre 400 et 600 kWh par an et par m2

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Si vous êtes convaincu(e), vous vous posez sûrement des questions plus techniques qui concernent l'installation. Justement, j'y viens.

Comment dimensionner ses panneaux solaires thermiques ?

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Si vous installez un panneau de ce type, c’est que vous avez envie d’autonomie énergétique. Pour ça, il faut faire attention au dimensionnement de votre chauffage solaire thermique.

Évitez de surdimensionner la surface du capteur solaire, la température produite ne sera pas plus élevée, et votre indépendance au réseau sera la même.

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La surface du capteur installé dépend de votre usage, du nombre de personnes dans la maison et de la ressource solaire. En clair, plus vous consommez d’eau chaude, plus la puissance doit être élevée.

Moins votre région est ensoleillée, plus la surface de captage doit être importante. La surface moyenne d’un dispositif en kit est de 2 m².

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Un foyer peu énergivore de 4 personnes consomme par an entre 10 000 et 14 000 kWh. Produire de l’eau chaude représente en moyenne 12 % de l’énergie consommée.

Si vous optez pour un kit chauffe-eau (capteur solaire CESI), vous aurez besoin d’une puissance de 1200 à 1680 kWh/an.

Imaginons que votre kit thermique fournisse une puissance de 400 kWh/an/m². Pour couvrir vos besoins (fourchette haute à 1680 kWh/an), la surface nécessaire est de 4,2 m², soit 2 panneaux.

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Vous avez quelques clés pour dimensionner, on passe maintenant à leur emplacement.

Où installer des panneaux thermiques ?

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J’aime le dire : un capteur solaire est aussi rentable à Lille qu’à Marseille, Nantes, Bordeaux, Cherbourg.
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Vous devez juste bien choisir l’emplacement. Ça peut être sur le toit d’un bâtiment annexe, sur la toiture de la maison, ou même au sol.

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La pose de vos panneaux solaires thermiques, comprenant l’orientation et l’inclinaison des capteurs, jouent un rôle majeur sur la production de chaleur.

L’inclinaison idéale des capteurs est de 40 à 45°. Choisissez une place (sur un toit, au sol) où vous pourrez orienter plein sud les capteurs solaires.

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Pour maximiser vos économies et augmenter la durée de vie de votre équipement, un bon entretien sera nécessaire.

Quel entretien pour des panneaux thermiques

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Je vous conseille de confier l’entretien de votre installation thermique à un professionnel. Souvent positionnés sur le toit d’un bâtiment ou d’une maison, ces équipements solaires sont difficiles d’accès.

Si vous souhaitez quand même réaliser l’entretien vous-même, contrôlez :

• la propreté du vitrage ;
• la propreté des capteurs (s'il n'y a pas de vitre) ;
• les fuites de fluide éventuelles ;
• la pression du fluide grâce au manomètre.

Il faut savoir que les capteurs à fluide sont sensibles aux variations de température. Le liquide peut s’abîmer, dans lequel cas il faut faire vidanger et remplir les tubes. Cette intervention est coûteuse et demande parfois à être renouvelée.

Mes derniers conseils pour votre installation

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Le gisement solaire est différent pour une maison à Lille ou un bâtiment à Marseille. Consultez cette carte d’ensoleillement du site econologie.com. Le plus important quand on se lance dans un projet solaire c’est de bien mesurer son potentiel de production.

Notre soleil est fournisseur de calories gratuites :

• 1100 kWh/an dans le tiers Nord de la France ;
• 1700 kWh/an dans le quart sud-ouest.

La taille de votre future installation dépend donc du taux d’ensoleillement de votre région.

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Si vous souhaitez investir dans cette technologie, veillez à choisir le meilleur panneau solaire thermique. Vous pouvez également vous intéresser à la régulation solaire. Le régulateur est un petit dispositif permettant d'optimiser la production de vos panneaux solaires thermiques.

Ce guide touche à sa fin, j’espère que le thermique n’a plus de secret pour vous. Si vous vous posez encore des questions vous pouvez les écrire dans la section commentaire juste en dessous.