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Tout savoir pour alimenter un ballon d’eau chaude avec des panneaux solaires thermiques

Le chauffe-eau solaire ou comment alimenter un ballon d’eau chaude avec des panneaux photovoltaïques

Certains panneaux solaires servent à produire de l’eau chaude. Ces panneaux thermiques sont à l’origine du chauffe-eau solaire individuel (CESI). Il s’agit d’un ballon d’eau chaude écologique. Ce dispositif permet à une famille de produire de l’eau chaude sanitaire grâce à la chaleur du soleil. Selon l’Ademe, il permet à un ménage de couvrir entre 50 % à 80 % de ses besoins annuels en eau chaude sanitaire. Comment fonctionne ce ballon d’eau chaude avec des panneaux solaires ? Quels sont les avantages et inconvénients du chauffe-eau solaire ? A quel prix s’équiper ? EDF ENR vous explique.  

Les panneaux solaires thermiques, comment ça marche ? 

Les panneaux solaires thermiques récupèrent la chaleur du soleil. Pour cela, ils sont constitués de capteurs thermiques. Ces derniers font ainsi monter en température un fluide frigorigène qui peut ensuite chauffer un réservoir ou un circuit de chauffage.  

A l’inverse un panneau solaire photovoltaïque utilise la lumière du soleil pour produire de l’électricité. Les cellules de silicium sous l’action des rayons solaires vont générer un courant électrique.  

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ? 

Des panneaux solaires thermiques peuvent être installés en toiture pour vous permettre de produire de l’eau chaude. Cette installation, le chauffe-eau solaire, est composé de plusieurs éléments : 

  • Des capteurs thermiques ;  
  • Un réservoir relié au circuit d’eau ;  
  • Un système de chauffage d’appoint.  

Les capteurs des panneaux solaires thermiques sous l’action de la chaleur du soleil chauffent un liquide caloporteur. Ce fluide vient chauffer l’eau froide présente dans la cuve du cumulus à l’aide d’un échangeur de chaleur. L’eau peut donc monter en température avant de rejoindre le circuit d’eau chaude de la maison et d’arriver jusque dans vos robinets.  

Pour optimiser la production d’eau chaude, on peut installer un ballon tampon. Ce réservoir bien isolé stocke le surplus d’eau chaude produite pour un usage ultérieur.  

Si le beau temps n’est pas au rendez-vous, les panneaux solaires thermiques ne produisent pas de chaleur. Ils ne peuvent donc assurer la production d’eau chaude sanitaire. C’est la raison pour laquelle, au chauffe-eau solaire, on ajoute un dispositif de production de chaleur d’appoint. Bien souvent, c’est la chaudière gaz qui prend le relai ou bien un deuxième ballon électrique.  

Bon à savoir

Certains systèmes de panneaux solaires thermiques produisent de l’eau chaude mais servent aussi de système de chauffage. On parle alors de système solaire combiné (SSC). A la manière d’une chaudière, ce dispositif fait monter en chaleur le circuit de chauffage qui arrive jusqu’aux émetteurs de chaleur, les radiateurs à eau ou le plancher chauffant.

 

Eau chaude : la surface de panneaux solaires nécessaire 

L’installation d’un chauffe-eau solaire se fait sur la toiture. La surface nécessaire à mobiliser pour les panneaux solaires de production d’eau chaude dépend de plusieurs paramètres :  

  • Le nombre d’occupant du logement ;  
  • Le climat de la région ;  
  • L’orientation de la toiture. Il convient de les exposer plein Sud de préférence puisque c’est l’orientation qui bénéficie de la meilleure exposition au soleil.  

Comme le rappelle l’Ademe « Par exemple, pour produire 40 à 60 litres d’eau chaude à 50 °C par jour et par personne, un CESI doté de 4 m² de capteurs pourra convenir pour une famille de 4 personnes dans le nord de la France, 2 m² suffiront dans le sud pour le même usage ». En moyenne, il faut donc compter environ 2 à 4 m² de capteurs pour une famille pour un chauffe-eau de 200 litres de capacités.  

Pour bien dimensionner vos besoins en panneaux solaires pour l’eau chaude, le plus simple reste de prendre contact avec un artisan chauffagiste. Il vous indiquera le nombre nécessaire de panneaux thermiques à installer chez vous. 

Avantages et inconvénients de chauffer son eau avec le solaire 

L’installation d’un chauffe-eau solaire présente plusieurs avantages pour un ménage. Toutefois, il faut aussi savoir que ce dispositif présente ces limites. Quelles sont-elles ?  

Une facture d’eau chaude minimisée  

Tout d’abord, comme le chauffe-eau thermodynamique, le cumulus solaire est un chauffe-eau économique. Il permet de faire des économies sur la facture d’eau chaude, qui représente jusqu’à 20 % du budget énergie des ménages selon l’Ademe. En décidant de poser un chauffe-eau solaire, on peut réduire jusqu’à 80 % ses dépenses en eau chaude (valable pour certaines installations).  

Un ballon eau chaude avec des panneaux solaires : un système écologique 

Outre la réduction de la facture, le chauffe-eau solaire permet aussi à un ménage de réduire son empreinte carbone. En effet, il se base sur l’énergie solaire, une énergie renouvelable. En cela, il permet de diminuer les émissions de gaz à effet de serre (GES) liées à la production d’eau chaude sanitaire de 45 % à plus de 70 %, selon l’appoint utilisé. 

Une amélioration du DPE  

Un chauffe-eau plus performant permet de renforcer l’efficacité énergétique de la maison. Ce faisant, on peut améliorer le diagnostic de performance énergétique (DPE) du logement. Sur le long terme, cela valorise votre bien immobilier. Dans une optique de revente cela peut être intéressant quand on sait que 87 % des acquéreurs prêtent attention aux performances thermiques d’un logement au moment de l’achat.

La nécessité d’un système d’appoint  

Si le chauffe-eau solaire est écologique et pratique, il ne peut pas couvrir 100 % de vos besoins en eau chaude. C’est là sa première limite. Il faut donc impérativement opter pour un système d’appoint en parallèle qui vient prendre le relais des panneaux solaires thermiques qui alimentent le ballon d’eau chaude. Pour continuer à minimiser votre empreinte carbone, vous pouvez opter pour un appareil de chauffage au bois, comme une chaudière biomasse.  

Une installation plus performante dans les régions chaudes  

Les performances du chauffe-eau solaire individuel restent variables d’une région à l’autre. Dans une région ensoleillée, il pourra produire jusqu’à 80 % de l’eau chaude sanitaire d’une famille. En revanche, dans des zones plus fraîches ou au climat plus doux, il n’est pas toujours recommandé.  

La carte proposée par le Ministère de la Transition écologique montre d’ailleurs que la grande majorité des panneaux solaires pour l’eau chaude sont installés dans le Sud de la France métropolitaine et dans les territoires d’Outre-mer.  

Source : Ministère de la Transition écologique

Une installation impossible en appartement  

Enfin, dernier inconvénient, l’installation du chauffe-eau solaire se fait sur la toiture. Les capteurs solaires se positionnent sur le toit de manière à recevoir un maximum de luminosité. Il faut donc vivre dans une maison pour en bénéficier.  

Quid de l’entretien du chauffe-eau solaire ? 

Afin de conserver les performances du chauffe-eau solaire, il est nécessaire de procéder à un entretien régulier. Pour cela, commencez par regarder si les capteurs sont bien dégagés. La présence de feuilles mortes ou de poussières peut en altérer la production. Ensuite, il convient de procéder à la vidange et au détartrage de la cuve.  

Enfin, vous pouvez faire appel à un professionnel pour vérifier les réglages de l’appareil et la quantité de fluide caloporteur présente dans le circuit. Celui-ci se charge alors de regarder l’étanchéité du système sur la toiture ainsi que l’absence de fuites dans le circuit.  

Afin de vous faciliter la tâche, vous pouvez opter pour un contrat d’entretien. Chaque année, un technicien compétent viendra assurer la maintenance de votre chauffe-eau solaire.  

Eau chaude et panneaux solaires : quel coût ? 

Convaincu par le dispositif ? Vous voulez vous équiper ? Mais à quel prix ? Le prix d’un chauffe-eau solaire varie selon la surface de capteurs nécessaires et le modèle choisi. Il faut prévoir entre 900 € et 1 700 € par m² de capteurs. Pour 3 m² de capteurs, vous devrez prévoir, environ, un budget global de 2 700 € sans compter la pose.  

Cet investissement de départ est rapidement rentabilisé. On l’a dit, les panneaux solaires pour produire de l’eau chaude permettent d’économiser de l’électricité à la maison. Il est donc possible de l’amortir en quelques années.  

D’autant plus que pour diminuer ce budget, des aides financières existent. C’est par exemple le cas de la Prime Energie EDF lancée dans le cadre des CEE (Certificats d’Economies d’Energie) ou MaPrimeRénov’. Ouverte à tous, elles peuvent prendre en charge le montant de l’achat et de l’installation de votre chauffe-eau solaire thermique.  

Si vous souhaitez bénéficier des aides, il faut faire appel à un professionnel reconnu garant de l’environnement (RGE). Cela vous permet également de disposer de travaux de qualité.  

Bon à savoir : Afin de produire de l’électricité verte, vous pouvez installer des panneaux solaires photovoltaïques. Ils peuvent alimenter un ballon d’eau chaude électrique classique ou un chauffe-eau thermodynamique pour vous aider à réduire votre consommation d’eau chaude sur votre facture.

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Foire aux questions

Quelle est la durée de vie d’un chauffe-eau solaire ? 

La durée de vie d’un chauffe-eau solaire est de 20 ans environ. Toutefois, pour atteindre cette longévité, il nécessaire de procéder à un entretien régulier du ballon et des panneaux solaires qui produisent l’eau chaude.  

Chauffe eau solaire ou chauffe-eau thermodynamique que choisir ? 

Pour faire des économies* et choisir le bon dispositif, le mieux est de faire en fonction des caractéristiques de votre région et du logement. Le chauffe-eau avec panneaux solaires thermiques est plus adapté aux régions chaudes. Dans les régions au climat tempéré, il vaut mieux opter pour un ballon d’eau chaude thermodynamique combiné à des panneaux photovoltaïques.  

Peut-on utiliser des panneaux solaires pour chauffer l’eau de la piscine ?  

Oui, c’est tout à fait possible. Vous pouvez utiliser des panneaux solaires thermiques pour chauffer l’eau de votre bassin. Il est également possible d’opter pour des panneaux solaires photovoltaïques. Attention, ces derniers ne génèrent pas de chaleur. Ils peuvent produire de l’électricité qui viendra alimenter une pompe à chaleur associée à la piscine.

 

* Information indicative et non contractuelle, dépendant notamment des conditions d’ensoleillement réel et des choix et pratiques quotidiennes d’utilisation des équipements électriques du foyer.

Et vous ? Quelles économies pourriez-vous réaliser ?

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