Chauffe-eau solaire, c’est quoi ?

Un chauffe-eau solaire est un système de production d’eau chaude, utilisant comme source de chauffage l’énergie solaire.

Il peut servir pour alimenter totalement ou partiellement une habitation (CESI ou chauffe-eau solaire individuel), ou servir aussi de manière accessoire (par exemple, un chauffe-eau solaire installé pour une douche de piscine).

Chauffe-eau solaire : principe de fonctionnement

Pour fonctionner, un chauffe-eau solaire doit comprendre 4 éléments importants :

1. Un système de capture : des capteurs solaires thermiques récupèrent les calories des rayons solaires ;
2. Un fluide caloporteur, qui va transporter ces calories recueillies vers l’eau froide ;
3. Un ballon muni d’un dispositif de chauffage, pour stocker l’eau ;
4. Un vase d’expansion, qui sert à maintenir la pression lorsque l’eau est refroidie et à compenser les variations de volumes du réseau d’eau.

Caractéristiques d’un chauffe eau solaire

Le fonctionnement général d’un chauffe-eau solaire permet de distinguer ainsi 3 types de chauffe-eau, selon la configuration de l’ensemble :

• Le chauffe-eau solaire monobloc : situé à l’extérieur, il fonctionne sans électricité et nécessite un fort ensoleillement. Ballon et capteurs sont alors superposés.

• Le chauffe-eau solaire à thermosiphon : il fonctionne sans pompe électrique, et impose donc que le ballon soit à proximité immédiate des capteurs solaires.

• Le chauffe-eau solaire à pompe électrique : cette pompe électrique assure la circulation du fluide caloporteur entre les capteurs et le ballon. C’est la solution la plus souple en termes de configuration, mais aussi la plus coûteuse.

Composantes essentielles d’un chauffe-eau solaire

Les deux composantes essentielles d’un chauffe-eau solaire sont donc le ballon et les capteurs.

Le ballon se rapproche de tout chauffe-eau traditionnel : il faut privilégier un vase d’expansion de qualité et un volume suffisant (60 l minimum par jour et par personne).

Les capteurs constituent la partie la plus spécifique du chauffe-eau solaire, avec trois possibilités.

• Capteurs plans vitrés : ce sont les plus répandus ; ils sont composés d’un vitrage spécial, recouvrant plaques et tubes métalliques scellés dans un coffre rigide. Ils offrent un très bon rapport qualité-prix. Le rendement est bon en zone ensoleillée, mais leur performance est moyenne lors de températures basses.

• Capteurs plans non vitrés : le principe est le même, mais sans surface vitrée, à l’image des plaques et tuyaux situés derrière un réfrigérateur. Ces capteurs sont légers et bon marché, mais leur rendement est médiocre avec de grosses déperditions de chaleur.

• Capteurs à tube sous vide : il s’agit de tubes en verre, orientés selon les besoins, et fonctionnant grâce à l’effet thermos. Leur rendement est supérieur aux capteurs vitrés, mais avec un prix plus élevé.

Dans tous les cas, les capacités de chauffage vont être fonction du type de capteurs, de leur orientation par rapport au soleil et de leur surface.

Ce calcul va donc prendre en compte plusieurs paramètres : volume d’eau à chauffer, technologie choisie, orientation et hauteur de votre toiture, ensoleillement de votre région,…

Il faut en moyenne 2 à 3 m² pour 150 à 200 litres d’eau chaude/jour.

À ce stade, il est essentiel de faire appel à un homme de l’art, installé dans votre région : il connaîtra parfaitement les spécificités et saura vous aider dans ce calcul essentiel en termes de choix.

Avantages et inconvénients du chauffe-eau solaire

Une installation unique ou complémentaire

Un chauffe-eau solaire est une solution assez souple car modulable.

Vous pouvez en effet l’utiliser pour votre habitation, ou simplement pour une dépendance.

De la même manière, vous pouvez opter pour un chauffe-eau solaire exclusif, ou un chauffe-eau complémentaire avec chauffe-eau électrique.

Une installation simple

La technologie des panneaux photovoltaïques ayant considérablement évolué, un chauffe-eau solaire garantit aujourd’hui un matériel fiable et durable sur environ 20 ans, assez facile à installer.

Certains chauffe-eaux solaires s’installent très vite, comme par exemple un chauffe-eau solaire monobloc, au détriment toutefois d’un rendement optimal.

Dans tous les cas, installer un chauffe-eau solaire suppose un investissement de départ, mais ce dernier sera normalement vite rentabilisé d’autant que la production d’eau chaude sanitaire représente 21% de la consommation d’énergie du foyer.

Un chauffe-eau économique et écologique

Le principal avantage du chauffe-eau solaire est de faire appel à une source d’énergie gratuite et entièrement renouvelable, le soleil.

Il n’y a aucun impact négatif sur la planète en termes de gaz à effet de serre et d’énergies fossiles.

Une fois le chauffe-eau acheté, la production d’eau chaude est 100 % gratuite, les coûts d’entretien d’un tel chauffe-eau étant quasiment nuls.

C’est probablement à l’heure actuelle l’une des solutions les plus économiques et aussi les plus écologiques.

Comment envisager l’installation d’un chauffe-eau solaire ?

Études préparatoires

L’installation d’un chauffe-eau solaire doit être mûrement réfléchie.

Plusieurs éléments techniques intervenant dans le choix, le recours à un professionnel est donc nécessaire pour ces études préparatoires.

Vous devez en premier déterminer vos besoins en termes de volume journalier.

Le spécialiste va alors déterminer les meilleures solutions, tant d’un point de vue quantitatif (technologie de capteurs), que quantitatif (surface nécessaire).

Il va aussi déterminer le type de chauffe-eau solaire, selon votre configuration et l’emplacement choisi.

Le devis final devra alors être analysé en y incluant les éventuelles aides auxquelles vous avez éventuellement droit.

Bien choisir son équipement : le rendement, gage d’économies

Compte-tenu de l’investissement initial, il est important de bien choisir un matériel de qualité.

Pour le ballon, il faut sélectionner un ballon performant, résistant aux variations de pression, bien isolé (pour éviter les déperditions nocturnes) et avec une anode performante. Un CESI avec un appoint électrique en chauffage de complément est souvent un bon compromis.

Sachez qu’il existe d’ailleurs des normes spécifiques pour tout chauffe-eau solaire, comme la norme française NE CESI ou la norme européenne EN 12976.

Ces deux standards permettent ainsi de comparer précisément le rendement global de telle ou telle installation, dès son achat.

Pour les capteurs, il faut sélectionner le meilleur rendement pour votre type de toiture et d’ensoleillement, d’où l’importance à opter pour la technologie adéquate.

Déterminer son budget

Un chauffe-eau solaire nécessite un matériel de qualité, posé par un professionnel expert et compétent. Cela explique son coût d’achat relativement élevé, aux alentours de 5 000 euros selon le modèle.

Ce coût doit toutefois être diminué des différentes aides existantes : un professionnel saura vous orienter sur d’éventuelles subventions locales ou nationales (ADEME, prime énergie 2020, crédit d’impôt, MaprimeRenov, TVA réduite…).

Seul un expert RGE arrive à garder une vision globale de ces différentes possibilités, pour vous conseiller au mieux.

D’autre part, cet achat ne doit pas être vu comme une simple dépense, mais avant tout comme un investissement : en effet, la production d’eau chaude devient alors quasiment gratuite, diminuant considérablement votre facture énergétique, contrairement à un Chauffe eau thermodynamique qui est écologique mais consomme de l'éléctricité.

Comment entretenir un chauffe-eau solaire ?

En dehors du nettoyage régulier des panneaux solaires, un CESI nécessite peu d’entretien, hormis le fluide caloporteur.

L’une des solutions est alors de choisir un chauffe-eau solaire « auto-vidangeable » : dans ce cas, le fluide caloporteur ne stagne jamais dans les circuits, car il se vidange dès arrêt du circulateur électrique. Cela diminue beaucoup le besoin de recharger régulièrement le circuit en fluide.

En conclusion, la technologie de plus en plus performante permet aujourd’hui à tout particulier de bénéficier des avantages d’un chauffe-eau solaire. C’est une solution à la fois économique et écologique, à condition de faire appel à un professionnel garantissant un bon rendement et une bonne installation, tout en prenant en contre votre configuration et l’orientation de votre toiture.