Chauffage solaire : qu’est-ce qu’une installation de chauffage solaire thermique ?

Le chauffage solaire est une solution de chauffage à énergie renouvelable très intéressante, surtout pour les logements de petite ou moyenne surface. Il est aujourd’hui subventionné par les CEE (Coup de Pouce Chauffage) et MaPrimeRénov’. Quels sont les avantages du chauffage solaire ? Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ? Comment financer son installation de chauffage solaire ? Réponses.

Un technicien intervient sur un chauffe-eau solaire

Quel est le principe de fonctionnement du chauffage solaire ?

Le chauffage solaire est une solution d’autoconsommation d’énergie solaire pour le chauffage.

Avec une installation de chauffage solaire, le consommateur produit et consomme sa propre énergie de chauffage. Cette énergie est produite à partir du rayonnement solaire.

Très souvent, le chauffage solaire sert à chauffer l’eau chaude sanitaire et une partie des pièces d’un logement.

Une installation de chauffage solaire comporte la plupart du temps des capteurs solaires thermiques, qui captent la chaleur du soleil ; celle-ci est ensuite transportée par un fluide caloporteur jusqu’à un échangeur de chaleur ; qui transmet à son tour la chaleur au ballon d’eau chaude et au logement.

Bon à savoir

Dans les régions au climat tempéré, où l’intensité du rayonnement solaire est très variable selon les saisons, s’équiper d’un chauffage solaire suffit rarement à répondre à tous les besoins en chauffage d’un logement. Il faut donc penser à installer un chauffage d’appoint.

Capacité de couverture d’un chauffe-eau solaire
50 à 80 % des besoins moyens annuels d’eau chaude sanitaireEn été, la totalité des besoins en eau chaude sanitaire  

Aujourd’hui, les 2 solutions de chauffage solaire les plus commercialisées auprès des particuliers sont le chauffe-eau solaire et le système solaire combiné.

De quels équipements se compose une installation de chauffage solaire ?

Une installation de chauffage solaire thermique (chauffe-eau solaire, système solaire combiné…) se compose a minima de capteurs solaires et d’un ballon de stockage.

Les capteurs solaires thermiques

Les capteurs thermiques peuvent être :

  • des capteurs souples non vitrés, les moins chers, qui produisent de l’eau jusqu’à 30 ° ;
  • des capteurs plans vitrés qui produisent de l’eau entre 50 et 80 °, et sont les plus couramment utilisés ;
  • des capteurs sous vide, les plus chers, qui peuvent chauffer une eau dont la température est comprise entre 60 et 85 °.

Tous les capteurs sont reliés à un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire et/ou au réseau de distribution de chauffage du logement pour chauffer l’air des pièces.

LE BALLON SOLAIRE OU BALLON ECS SOLAIRE

Seuls les ballons de type solaire sont compatibles avec des capteurs solaires thermiques, un ballon d’eau chaude classique ne peut pas faire partie d’une installation de chauffage solaire.

Un ballon solaire a la particularité d’être mieux isolé que les ballons classiques et de résister à de très hautes températures.

Comme nous l’avons déjà dit, très souvent, un ballon d’appoint est nécessaire en complément. Il peut être intégré au ballon d’eau chaude principal, ou séparé.

Les ballons peuvent être verticaux, les plus performants – ou horizontaux.

Qu’est-ce qu’un chauffe-eau solaire ?

Un chauffe-eau solaire est un système de chauffage de l’eau chaude sanitaire d’un logement qui fonctionne avec de l’énergie solaire.

Quels sont les différents types de chauffe-eaux solaires ?

Le chauffe-eau solaire individuel

C’est le chauffe-eau solaire le plus couramment utilisé, destiné à chauffer l’eau sanitaire d’un logement individuel.

2 modèles de chauffe-eau solaire individuel
MonoblocÀ éléments séparés
Les capteurs sont couplés à un petit ballon installé sur le toit. Solution avec thermosiphon : le fluide caloporteur remonte tout seul vers le ballon par convection naturelle puis redescend vers les capteurs.Les capteurs sont sur le toit (le plus souvent) et le ballon est à l’intérieur de la maison, au-dessus des capteurs si c’est une solution avec thermosiphon, sinon un circulateur est installé pour faire bouger le fluide caloporteur.  

Le chauffe-eau solaire collectif

Le chauffe-eau solaire collectif fonctionne comme le chauffe-eau solaire individuel mais il est destiné à produire de la chaleur pour l’eau sanitaire de l’ensemble des logements d’un immeuble collectif.

Le chauffe-eau solaire thermodynamique

Le chauffe-eau solaire thermodynamique est une solution de chauffage qui couple un chauffe-eau solaire à un chauffe-eau thermodynamique. L’équipement comporte un régulateur et une pompe solaire qui repèrent les périodes d’ensoleillement et répartissent la production de chaleur entre le chauffage solaire et le chauffage thermodynamique en fonction.

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Qu’est-ce qu’un système solaire combiné ?

Un système solaire combiné est une installation de chauffage solaire à la fois pour l’eau chaude sanitaire et le chauffage des pièces d’un logement. Il peut couvrir entre 40 et 60 % des besoins en chauffage d’un logement, en fonction de la zone géographique du logement.

« De plus en plus de bénéficiaires du dispositif CEE font le choix du système solaire combiné. C’est une solution de chauffage écologique performante et qui a beaucoup d’avenir », assure Jean-François Dieusaert, directeur technique chez Penser Mieux l’Énergie. En effet, le système solaire combiné est très intéressant en termes d’efficacité énergétique : il permet de faire jusqu’à 70 % d’économies d’énergie.

Comme le chauffe-eau solaire, néanmoins, le système solaire combiné doit le plus souvent être couplé à un chauffage d’appoint pour garantir une couverture optimale et continue en chauffage du logement.

3 modèles de systèmes solaires combinés
HydroaccumulationSystème solaire direct  Système mixte  
Double ballon : un ballon qui contient l’eau chaude sanitaire est placé dans un ballon qui contient l’eau du réseau de chauffage.

Alternative : il existe un ballon de stockage pour l’eau de chauffage avec échangeur de chaleur et un 2è ballon.  
Un fluide caloporteur circule depuis les capteurs jusque dans le sol, le ballon de stockage, les murs ou les radiateurs avant de repartir vers les capteurs.  

Les émetteurs de chaleur servent à stocker la chaleur.   Moins encombrant que l’hydroaccumulation mais nécessite une rénovation lourde.
Combinaison du système à hydroaccumulation et du système solaire direct.  

Qu’est-ce qu’un radiateur solaire ?

Il n’existe pas à proprement parler de radiateur solaire, c’est-à-dire un équipement qui serait à la fois producteur et émetteur de chaleur solaire. Mais de nombreux radiateurs peuvent être connectés à un système solaire combiné et donc diffuser de la chaleur d’origine solaire.

Peut-on poser un thermostat pour du chauffage solaire ?

Des robinets thermostatiques peuvent très bien être posés sur des émetteurs qui diffusent de la chaleur produite par une installation de chauffage solaire. La régulation du chauffage solaire peut aussi se faire au niveau de l’unité de production de chaleur.

Mais le fonctionnement du thermostat solaire est différent de celui du thermostat pour chaudière gaz ou électrique. Il sert surtout à réguler les capteurs thermiques pendant l’été pour éviter les surchaufffes et ne permet pas d’augmenter la température de l’eau sanitaire ou de l’air des pièces chauffées. La pose d’un thermostat solaire s’accompagne de l’installation de sondes au niveau des capteurs du ballon qui permettent de contrôler la température du fluide caloporteur et de stopper sa circulation.

Peut-on installer un chauffage solaire d’appoint dans une maison ?

Oui, une installation de chauffage solaire peut être dimensionnée pour servir uniquement de chauffage d’appoint, on parle alors de petit chauffage solaire.

Mais le chauffage solaire étant écologique et économique, il vaut mieux opter pour la solution inverse qui consiste à coupler un chauffage solaire comme source principale de chaleur à un chauffage d’appoint électrique ou au gaz.

Qu’est-ce qu’un kit chauffage solaire ?

Un kit de chauffage solaire est un pack complet comprenant tous les équipements nécessaires à l’installation d’un chauffage solaire. Pour un chauffe-eau solaire, par exemple : des capteurs thermiques, des circuits et un fluide caloporteur, un échangeur de chaleur, un ballon de stockage, un circulateur et un régulateur le cas échéant.

Existe-t-il un chauffage solaire pour piscine ?

Oui, une piscine peut être chauffée avec un petit chauffage solaire qui vous permettra d’augmenter en moyenne de 5° la température de l’eau1. Le petit chauffage solaire pour piscine est une installation qui se compose de capteurs thermiques, d’une pompe, d’un circuit, d’un régulateur et d’un système de filtre.

L’eau va être filtrée et pompée jusqu’aux capteurs, qui vont la réchauffer. Elle va ensuite repartir vers le bassin de la piscine. Les capteurs d’un chauffage pour piscine peuvent être posés sur le toit d’une maison ou sur le sol près du bassin de la piscine.

Bon à savoir

Notez que le pompage et le filtrage de l’eau nécessite la consommation d’énergie électrique.

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

Le coût d’une installation solaire peut varier largement en fonction de sa taille et du nombre de capteurs.

Le retour sur investissement, sur environ 10 ans, est compétitif par rapport aux autres systèmes de chauffage à énergie renouvelable. En raison de l’importante durée de vie des capteurs, la rentabilité sur 20 ans est une des meilleures.

Quelle est la durée de vie moyenne d’un chauffage solaire ?

Les ballons n’ont pas tous la même durée de vie, elle varie en fonction des matériaux avec lesquels ils ont été fabriqués. Les ballons en acier inoxydable, thermovitrifiés ou à double émaillage sont les plus résistants et peuvent durer 20 ans.

Les capteurs de bonne qualité ont une durée de vie de 20 à 30 ans.

Bon à savoir

Avec une eau calcaire, il est recommandé de faire poser un ballon à échangeur émaillé ou lisse pour éviter les dépôts de tartre.

Comment bien dimensionner son chauffage solaire ?

C’est le rôle de l’artisan chauffagiste de dimensionner votre chauffage solaire c’est-à-dire de choisir l’équipement le mieux adapté aux caractéristiques de votre logement et à vos habitudes de consommation.

Bon à savoir

Si vos travaux d’installation de chauffage solaire sont financés avec les CEE, votre artisan doit obligatoirement vous remettre une note de dimensionnement précisant les modalités de calcul des dimensions et des capacités de l’équipement installé.

Quels sont les inconvénients du chauffage solaire ?

Il est rare qu’une installation de chauffage solaire permette à elle seule de couvrir tous les besoins en chauffage d’un logement compte tenu de l’intermittence de l’énergie solaire.

Un chauffage d’appoint est très souvent nécessaire en complément.

Par ailleurs, le rayonnement solaire indispensable à la production de chauffage solaire varie en fonction de la situation géographique du logement. Le chauffage solaire convient mieux aux propriétaires de logements situés dans une région qui connaît des périodes longues d’ensoleillement.

Quels sont les avantages du chauffage solaire ?

Le chauffage solaire consomme peu d’électricité et ne rejette pas de CO2 et de polluants quand il fonctionne.

Il permet de faire des économies d’énergie en remplaçant la consommation d’une énergie fossile et payante par une consommation d’énergie renouvelable et gratuite.

Il permet aussi de diminuer les rejets de gaz à effet de serre liés au chauffage de 45 % à plus de 70 %, selon l’appoint utilisé.

La consommation d’énergie utilisée pour fabriquer l’équipement est compensée par sa faible consommation en énergie électrique quand il fonctionne.

Au total, il utilise beaucoup moins d’énergie qu’un ballon électrique ou qu’un chauffe-eau à gaz.

Bon à savoir

Le matériel constituant un chauffe-eau solaire individuel (en particulier les capteurs) est en grande partie recyclable.

Comment obtenir un devis pour du chauffage solaire ?

Il est très facile d’obtenir un devis pour un équipement de chauffage solaire. Vous pouvez tout simplement contacter nos conseillers. Ils vous mettront en relation avec des artisans de notre réseau de partenaires qui installent des solutions de chauffage solaire chez les particuliers. Tous nos artisans sont experts en efficacité énergétique et certifiés Reconnu Garant de l’Environnement.

Puis-je stocker l’énergie solaire que je n’utilise pas ?

Si vous obtenez un surplus d’énergie solaire que vous ne consommez pas, vous pouvez revendre cette énergie à EDF ou bien la stocker dans des batteries solaires. Les solutions de stockage de l’énergie solaire thermique étant très coûteuses, il est recommandé au particulier de revendre son énergie plutôt que de la stocker.

Comment financer l’installation d’un chauffage solaire ?

Les CEE subventionnent la pose de dispositif solaire thermique, de chauffe-eau solaire individuel et collectif, de capteurs hybrides (thermiques et photovoltaïques) et de système solaire combiné.

Vous pouvez aussi bénéficier des aides MaPrimeRénov’ pour réduire encore plus le reste à charge du montant de vos travaux de chauffage solaire.

Enfin certains prêts bancaires dédiés aux travaux de rénovation énergétique peuvent vous aider à financer vos travaux : vérifiez bien votre éligibilité et les conditions de remboursement du prêt.

1 Source : https://www.captainsolaire.fr/dossiers-solaires/utilisation-du-solaire/comment-chauffer-votre-piscine-avec-des-panneaux-solaires/.

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