Chauffe-eau solaire : produisez votre eau chaude avec l’énergie gratuite du soleil

Le chauffe-eau solaire, comme son nom l’indique, est un dispositif qui produit de l’eau chaude sanitaire (ECS) à partir de l’énergie solaire. Il se compose de quatre éléments essentiels à savoir :

• Des capteurs solaires thermiques qui captent l’énergie thermique du soleil.
• Un ballon d’eau chaude dans lequel l’eau chaude produite est stockée.
• Un système de régulation qui contrôle la circulation du fluide caloporteur entre les capteurs solaires et le ballon de stockage.
• Un système d’appoint (fonctionnant à l’électricité, au gaz…) avec thermostat, intégré ou non au Cumulus®, qui prend le relai pendant les périodes de faible ensoleillement et de forte demande.

Le principe de fonctionnement d’un chauffe-eau solaire est simple. La chaleur captée est transférée au fluide caloporteur contenu dans les tubes des capteurs thermiques. 

Une fois chauffé, celui-ci circule jusqu’au ballon d’eau chaude et cède sa chaleur à l’eau contenue dedans par le biais d’un échangeur thermique. L’eau chaude ainsi produite est distribuée via le réseau de tuyauterie du logement pour satisfaire les besoins domestiques (douche, lessive, vaisselle, bain, etc.). 

Après refroidissement, le fluide caloporteur retourne vers les capteurs pour être réchauffé à nouveau, et ainsi de suite jusqu’à ce que la température souhaitée soit atteinte.

Lorsque la différence de température entre l’eau et le fluide caloporteur dépasse les 3 à 10 °C, le mécanisme est automatiquement enclenché et les cycles reviennent.

Nous pouvons distinguer deux types de chauffe-eau solaire : le modèle à circulation directe et le modèle à circulation indirecte. Les deux fonctionnent différemment et chacun a ses avantages et inconvénients.

Chauffe-eau solaire à circulation directe

Le chauffe-eau solaire à circulation directe est la version basique. L’eau circule directement entre le réservoir d’eau appelé circuit secondaire et les tubes des capteurs solaires appelés circuit primaire. Elle est chauffée dans les tubes thermiques des capteurs avant d’être stockée dans le Cumulus®. Il n’y a pas d’échangeur thermique et de fluide caloporteur.

Avantages

✔️ Facilité d’installation et d’entretien, car il y a moins de pièces mécaniques.

✔️ Économique et performant, car il n’y a pas de pertes de chaleur (pas d’échange thermique) : la température de l’eau est plus élevée.

✔️ Plus accessible financièrement.

Inconvénients

❌ Sensibilité au gel : l’eau peut geler dans les tubes thermiques lorsque la température extérieure est en dessous de zéro. Il faut donc prévoir un système de protection contre le gel (vidange automatique ou antigel).

❌ Sensibilité au calcaire : l’eau peut s’entartrer dans les panneaux surtout si elle est dure. Il faut donc utiliser un adoucisseur ou un filtre.

❌ Sensibilité à la surchauffe : s’il fait trop chaud (fort ensoleillement), l’eau peut s’évaporer ou se vaporiser dans les tubes thermiques. Il faut donc prévoir un système de régulation de température (vase d’expansion, mitigeur…).

Chauffe-eau solaire à circulation indirecte

Le chauffe-eau solaire à circulation indirecte est celui dont le fonctionnement est décrit plus haut. Il utilise un échangeur thermique et un fluide caloporteur qui est un mélange d’eau et d’antigel.

Avantages

✔️ Résistant au gel : présence d’antigel.

✔️ Résistant au calcaire : le fluide caloporteur ne se mélange pas à l’eau sanitaire, il y a juste un échange thermique entre les deux.

✔️ Zéro risque de surchauffe : le fluide caloporteur ne s’évapore pas et conduit bien la chaleur.

Inconvénients

❌ Installation et entretien complexes.

❌ Prix d’achat élevé.

❌ Pertes de chaleur due à l’échange thermique (performance de chauffage inférieure à celle du modèle à circulation directe).

Investir dans un chauffe-eau solaire, c’est faire le choix d’une solution économique et écologique. Voici quelques raisons qui devraient vous convaincre à sauter le pas.

Économies d’énergie et réduction de la facture énergétique 💸

Selon l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), un chauffe-eau solaire peut couvrir 50 à 70 % des besoins en ECS d’un foyer. Ce qui représente une économie significative sur la facture énergétique. 

Produire de l’eau chaude avec une énergie gratuite vous met également à l’abri de la hausse constante du prix de l’énergie fossile (gaz, électricité, fioul, etc.) : vous maîtrisez mieux vos dépenses énergétiques.

Valorisation de la propriété 🏡

L’installation d’un chauffe-eau solaire vous permet de valoriser votre propriété. En effet, avec les préoccupations environnementales actuelles, le facteur « écologie » a une influence considérable sur la valeur des biens immobiliers. Nous parlons désormais de valeur verte : l’impact de la performance énergétique des bâtiments sur leur valeur financière. Plus elle est élevée, plus le logement devient attrayant sur le marché immobilier et plus il va coûter cher. Ce qui peut être très bénéfique en cas de revente ou de mise en location future.

Vous êtes décidé à investir dans un chauffe-eau solaire, mais vous ne savez pas vers quel modèle s’orienter ? Retrouvez les critères que vous devez prendre en compte dans les paragraphes ci-après.

La surface et l’orientation des capteurs solaires

La surface des capteurs solaires thermiques dépend de vos besoins en ECS qui varient selon le nombre d’occupants, les habitudes de consommation et l’usage pour lequel le chauffe-eau solaire est destiné. Elle dépend également de l’ensoleillement de la région dans laquelle vous vous trouvez, du rendement et de la technologie des capteurs solaires.  Les capteurs plans vitrés sont les plus courants et les moins chers, mais ils sont moins performants que les capteurs à tubes sous vide, qui sont plus adaptés aux régions froides ou nuageuses. 

Outre la surface, il faut également tenir compte de l’orientation et de l’inclinaison des capteurs. Ces deux paramètres sont déterminants, car l’optimisation de la performance de l’installation solaire en dépend. En théorie, la meilleure orientation est le plein sud (sans ombrage), c’est là que le soleil est le plus haut et le plus fort, mais il est possible d’incliner un peu de 45° à l’est (sud-est) ou à l’ouest (sud-ouest) si besoin pour profiter au maximum du soleil du matin et du soir, cela n’aura pas trop d’impact sur son rendement*.

Pour garantir le bon fonctionnement et la durabilité d’un chauffe-eau solaire, il faut qu’il soit bien entretenu régulièrement et que son installation soit réalisée dans les règles de l’art.

Le processus d’installation

L’installation d’un chauffe-eau solaire doit être confiée à un professionnel qualifié, de préférence un artisan certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement). Il s’agit, en effet, d’un processus complexe. Il faut s’assurer que tout soit fait dans les normes (qualité et sécurité).

🤔 Qu’est-ce que le label RGE ? C’est un label de qualité délivré à toute entreprise qui remplit certains critères lors de la réalisation de travaux d’amélioration de performance énergétique dans les logements, notamment l’utilisation des équipements fonctionnant avec des énergies renouvelables. Il témoigne du grand savoir-faire et de la compétence des professionnels qui en sont labellisés.

L’installation d’un chauffe-eau solaire se déroule en quatre étapes : 

📌 La préparation du chantier : vérification de la faisabilité technique du projet, choix de l’emplacement des capteurs et du Cumulus®, préparation des supports et fixations, protection des zones sensibles.

📌 La pose des capteurs solaires : fixation des capteurs sur le support choisi (toiture, terrasse, sol…), détermination de leur orientation et des inclinaisons, divers raccordements et purgation.

📌 La pose du ballon d’eau chaude : fixation du ballon d’eau chaude à l’endroit choisi (buanderie, garage, cave, mur, sol, etc.), divers raccordements et remplissage d’eau de la cuve.

📌 La mise en service de l’installation : vérification du bon fonctionnement du dispositif, réglages des paramètres de régulation, contrôle de l’étanchéité des raccordements, remise de documents techniques par le professionnel.

Les travaux peuvent durer 1 à 2 jours selon les contraintes du chantier, la complexité du projet et les conditions météorologiques.

L’importance d’un entretien régulier

Un chauffe-eau solaire doit faire l’objet d’un :

👉 Entretien annuel : vérification de l’état général du système, contrôle de la pression et de la température du fluide caloporteur, nettoyage des capteurs solaires et du ballon d’eau chaude, remplacement de pièces usées ou défectueuses, vérification des réglages.

👉 Entretien ponctuel pour une opération spécifique telle qu’une vidange, un remplacement du fluide caloporteur, un détartrage, etc.

Dans l’un ou l’autre cas, les travaux doivent être réalisés par un professionnel qualifié.

Les bonnes pratiques pour maintenir son chauffe-eau solaire en bon état

N’attendez pas toujours qu’un professionnel vienne chez vous pour maintenir votre installation, vous devez également être impliqué dans son entretien pour le garder en bon état et prolonger autant que possible sa durée de vie.

Ci-dessous quelques exemples d’opérations que vous pouvez faire vous-même :

• Surveillez régulièrement le fonctionnement du système : vérifiez les indicateurs de température, de pression et de débit du fluide caloporteur, et signalez toute anomalie à votre installateur.
• Protégez le système contre le gel : vidangez le circuit primaire si vous partez en vacances en hiver.
• Vérifiez le niveau et la qualité du fluide caloporteur et demandez à le remplacer si nécessaire.
• Protégez le système contre la surchauffe : évitez de couvrir les capteurs solaires en été, installez un dispositif de dissipation de la chaleur (mitigeur, vase d’expansion, etc.).
• Protégez le système contre le calcaire : installez un adoucisseur ou un filtre sur l’arrivée d’eau froide, détartrez régulièrement le ballon d’eau chaude si vous habitez dans une région dure.
• Nettoyez les capteurs solaires au moins une fois par an avec un chiffon doux et de l’eau savonneuse. Faites appel à un professionnel si les capteurs sont difficiles d’accès.
• Couvrez les capteurs solaires lorsque vous prévoyez de ne pas les utiliser pendant une longue période pour éviter que le fluide qui stagne dans les tubes thermiques se dégrade.
• Vidangez le ballon de stockage si vous n’allez pas vous en servir pendant un certain moment pour éviter que l’eau contenue dedans devienne un nid à bactéries.

Vous pouvez prétendre à de nombreuses aides à la rénovation énergétique pour financer votre projet d’installation de chauffe-eau solaire individuel (CESI). Nous pouvons citer : 

• MaPrimeRénov’ qui a remplacé le CITE ou le crédit d’impôt pour la transition énergétique depuis le 1er janvier 2021 : son montant peut aller jusqu’à 4 000€ selon le montant total des revenus fiscaux du ménage demandeur.
• La prime énergie.
• La TVA réduite de 5,5 %
• L’éco-prêt à taux zéro (éco-PTZ)
• Le chèque énergie
• Les subventions locales et régionales

Renseignez-vous auprès des organismes concernés qui vous indiqueront les conditions d’éligibilité et les modalités de demande.

💡 Le saviez-vous ? Le recours au service d’un professionnel RGE est obligatoire pour bénéficier des aides financières publiques auxquelles l’installation d’un CESI est éligible.

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Le prix d’un chauffe-eau solaire varie en fonction de plusieurs critères tels que le modèle choisi, la puissance, la taille, la technologie, etc. Il est généralement compris entre 6 000 et 8 000 €, pose comprise. En ce qui concerne son entretien annuel, le coût à prévoir est d’environ 100 à 200 euros par an.

C’est un investissement conséquent qui peut freiner plus d’un, mais heureusement qu’il y a les aides financières de l’État qui peuvent couvrir jusqu’à 50 % du coût total du projet. N’oublions pas également les économies d’énergie que l’installation permet de réaliser : 75% de réduction sur la facture d’eau chaude.

Ces financements et ces économies d’énergie augmentent la rentabilité du chauffe-eau solaire et réduisent la durée de son retour sur investissement : entre 5 et 10 ans en moyenne contre 20 à 25 ans de durée de vie. Et une fois l’équipement amorti, tous les avantages ne seront que bénéfices nets.