Panneau solaire thermique : comment fonctionne ce mode de chauffage ?
Sommaire
Profiter d’une eau chaude sanitaire à moindre coût, c’est possible avec un panneau solaire thermique qualitatif. Ce dispositif est également idéal pour le fonctionnement de votre chauffage d’appoint ! Afin d’économiser de l’énergie toute l’année, retrouvez ici les informations essentielles à connaître sur les spécificités et le mode de fonctionnement d’un panneau solaire thermique.
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Qu'est-ce qu'un panneau solaire thermique (CESI et SSC) ?
À la différence d’un panneau solaire photovoltaïque qui génère de l’électricité, un panneau solaire thermique est utile pour la production d’eau chaude sanitaire et de chauffage. En plus du panneau solaire en question, il comprend un ballon de stockage, élément crucial au fonctionnement du module.
Le panneau solaire thermique existe sous forme de chauffe-eau solaire individuel (CESI) pour l'eau chaude sanitaire, ou sous forme de système solaire combiné (SSC) pour l'eau chaude et le chauffage d'appoint.
Schéma du fonctionnement des panneaux thermiques
Comment fonctionnent les capteurs solaires thermiques ?
Quel est le principe de fonctionnement d'une installation solaire ?
La fonction principale d’un panneau solaire thermique est d’exploiter la chaleur du soleil pour permettre la production d’eau chaude sanitaire (ECS) et le chauffage des habitations. Pour capter cette énergie, le module passe par les étapes décrites ci-dessous :
L’installation récupère la chaleur naturelle via des capteurs solaires dédiés.
Elle véhicule la chaleur collectée à l’aide d’un fluide caloporteur jusqu’à son arrivée dans un circuit hydraulique.
La chaleur est ensuite stockée dans des ballons prévus à cet effet.
- Enfin, la quantité de chaleur nécessaire pour le chauffage est restituée par un système de régulation.
🔎 À noter : En cas d’insuffisance d’ensoleillement, il est indispensable de recourir à un mode de chauffage indépendant, qu’il fonctionne à l’électricité, au gaz ou au bois.
Quelle puissance et quel rendement pour une installation solaire thermique ?
La puissance d'une installation solaire thermique correspond à sa capacité à produire de la chaleur pour l'eau chaude sanitaire ou le chauffage d'appoint. Elle s'exprime en Watt-crête (Wc) ou en kiloWatt-crête (kWc).
La puissance moyenne des panneaux solaires thermiques est de 300 Wc.
La puissance nominale d'une installation solaire correspond à la puissance maximale sous des conditions d’ensoleillement optimales. La puissance réelle prend en compte les conditions climatiques réelles et la puissance variable prend en compte plus de paramètres, tels que les saisons ou la température.
Le rendement* d'un panneau solaire varie entre 35 et 40 %, en moyenne. Plus le rendement est élevé, plus les panneaux solaires sont efficaces !
*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).
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Quel entretien pour un panneau solaire thermique ?
Le panneau solaire thermique est un module facile à entretenir. Avec cette technologie, vous n’êtes pas obligé d’effectuer un entretien annuel !
Il faut tout de même pratiquer un nettoyage régulier pour assurer le bon fonctionnement du module et une durée de vie la plus longue possible. Il est conseillé de réaliser ce nettoyage au moins une fois par an :
- vérifier régulièrement l’état des capteurs ;
- retirer les feuilles mortes, les épines de pin ou autres résidus qui constituent un obstacle au bon fonctionnement du panneau solaire thermique ;
- effectuer le détartrage du ballon ponctuellement ;
- passer un coup d’éponge sur les modules de temps en temps.
⚠️ Attention : Vu leur emplacement en hauteur, il est judicieux de faire installer votre panneau solaire thermique par un artisan professionnel. Vous éviterez ainsi les risques d’accident tout en profitant d’une installation fiable et sur mesure !
Pourquoi utiliser un panneau solaire thermique ? Les avantages
En choisissant ce type d’installation, il est tout à fait possible de se passer complètement de votre chaudière principale quand il fait chaud ou à la mi-saison. Outre cet avantage, vous bénéficiez de nombreux autres atouts non-négligeables.
1. Une économie d’énergie notable
Un panneau solaire thermique de qualité vous garantit une baisse de votre consommation d’énergie. Une fois bien installé, cette technologie vous permet d’utiliser moins de gaz, de fioul ou de bois lorsque vous avez besoin d’eau chaude sanitaire.
Vous pouvez faire jusqu'à 75% d'économies sur vos factures d'eau chaude et/ou de chauffage, ce qui n'est pas rien !
2. Une contribution à la protection de la planète
Les panneaux solaires thermiques sont recyclables à environ 95 % ! En installant ce module, c'est l'occasion de faire des économies de CO2 sur l’année.
Vos consommations de gaz ou de fioul sont considérablement réduites : une démarche responsable qui permet de protéger l’environnement et participer à la transition écologique.
3. Une bonne alternative à l’autoconsommation
Au lieu de dépendre totalement de votre système de chauffage à chaque saison, le panneau solaire thermique vous offre une alternative avantageuse à certaines périodes de l’année.
Par exemple, entre avril et octobre, cette installation peut assurer la production d’eau chaude sanitaire dans votre logement. Même en l’absence d’un appareil de chauffage, à la belle saison, cette solution d’autoconsommation vous permet de couvrir jusqu’à 100 % de vos besoins !
En résumé, installer des panneaux solaires thermiques (CESI ou SSC), c'est que des bons points : économies d'énergie, réduction des émissions de CO2, transition énergétique, utilisation d'une énergie propre et illimitée, et factures plus légères !
des Français avec une installation solaire
ont divisé au moins par 2
leur facture d'électricité.
Étude Ifop réalisée pour Effy auprès de 400 foyers français - mai 2024
Quels sont les types de panneau solaire thermique ?
Avec trois types de panneau solaire thermique différents, vous pouvez choisir celui qui peut s’adapter à votre consommation d’eau chaude sanitaire.
Les capteurs plans souples
Également appelés capteurs non vitrés, les capteurs plans souples sont les moins chers des types de panneaux solaires thermiques. Ils offrent un rendement inférieur que les capteurs vitrés, en raison de l’absence d’isolation sur le module.
Au vu de leur fragilité et de leur faible performance, les capteurs plans souples sont dédiés au chauffage de l’eau chaude sanitaire ou au réchauffage d’une piscine d’été avec une température limitée à 30°C sous nos latitudes.
En conséquence, il est préférable de les utiliser dans les zones les plus chaudes !
Les capteurs plans vitrés
Ces installations sont les plus utilisées dans les foyers, étant donné leur solidité, leur intégration facile et leurs performances.
L'aspect extérieur de ces capteurs ressemblent aux panneaux solaires photovoltaïques. Par contre, les capteurs plans vitrés sont conçus avec des composants spécifiques, à savoir :
- un cadre en aluminium ou en acier avec une vitre épaisse ;
- une isolation thermique à l’arrière du capteur ;
- une surface absorbante pour capter les rayons solaires.
La présence de ces éléments, notamment du matériau isolant, permet de réduire les pertes de chaleur. Le rendement des capteurs plans vitrés est donc souvent très élevé.
Les capteurs tubulaires sous vide
Ces installations sont encore peu utilisées en France, pourtant elles offrent un très bon rendement et sont capables de produire de la chaleur lorsqu’il fait froid.
Ces capteurs se composent de tubes en verre sous vide d’air. Ces derniers ont surtout pour rôle de diminuer les déperditions de chaleur par convection et par conduction.
Ces capteurs high-tech n’ont donc besoin ni d’isolant thermique ni de coffre de protection pour fonctionner. Leur performance dépend essentiellement du principe sous vide (de l'absence d’air), ce qui leur permet d’atteindre des températures maximales de 120°C.
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Les panneaus solaires thermiques, photovoltaïques et thermodynamiques
Quelle est la différence entre un panneau photovoltaïque et un panneau thermique ?
Panneaux solaires thermiques et panneaux solaires photovoltaïques n'ont pas le même fonctionnement ni la même utilité :
- un panneau solaire photovoltaïque permet de produire de l'électricité grâce à l'énergie du soleil ;
- un panneau solaire thermique est utilisé pour produire de l'eau chaude sanitaire (ou chauffer une piscine), il est donc associé à un ballon d'eau chaude.
Une installation photovoltaïque est idéale pour subvenir aux besoins en électricité d'un foyer (éclairage, appareils électroménagers et électroniques, voiture électrique, etc.).
L'installation thermique peut être associée à un chauffe-eau solaire individuel (CESI) ou à un système solaire combiné (SSC). Dans le premier cas, vous profitez de l'eau chaude sanitaire et dans le second cas, vous combinez l'eau chaude à un chauffage solaire d'appoint !
Voici le schéma d'un panneau solaire photovoltaïque :
Schéma du fonctionnement des panneaux photovoltaïques
Quelle est la différence entre un panneau solaire thermique et thermodynamique ?
Bien que leurs appellations soient presque similaires et que les deux technologies se basent sur l’exploitation des rayons du soleil, le panneau solaire thermique et le panneau solaire thermodynamique ne fonctionnent pas de la même façon.
Le panneau solaire thermique capte le rayonnement solaire dans l’objectif de réchauffer le fluide caloporteur sur le dessus des panneaux. Ce dernier se déverse dans un ballon de stockage et, après un certain temps de chauffage, réchauffe l’eau chaude qui coule dans nos robinets, nos douches et nos lavabos.
Le panneau solaire thermodynamique concentre le rayonnement solaire et diffuse la chaleur générée vers une turbine raccordée à un générateur. Ce système est utilisé pour produire de l’électricité dans certaines centrales solaires spécifiques. Il est surtout adapté aux milieux à fort taux d’ensoleillement.
Voici le schéma d'un chauffe-eau thermodynamique :
Schéma de fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique
Panneau solaire thermique : calcul du prix et des aides
Quel est le prix d’un panneau solaire thermique ?
Le modèle et les caractéristiques techniques du panneau solaire thermique peuvent faire varier son coût. Voici deux exemples :
- un panneau solaire thermique de type individuel (uniquement pour la production d’eau chaude sanitaire) est accessible à un prix entre 6 000 et 8 000 € ;
- un panneau solaire thermique de type combiné (pour la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage) coûte entre 12 000 et 22 000 €.
Les primes et aides de l’État
L’installation d’un panneau solaire thermique fait partie des travaux permettant de bénéficier d’aides financières de l'État et de subventions locales. Afin d’amortir le coût d’acquisition de votre module, découvrez ci-après quelques exemples de primes et aides de l’État :
- MaPrimeRénov’ : cette prime est octroyée selon vos revenus et vous permet de toucher entre 4 000€ pour un chauffe-eau solaire individuel et 10 000 € pour un système solaire combiné.
- La TVA à taux réduit : au taux de 5,5 % au lieu de 20 %, directement appliqué par votre artisan sur le devis et la facture de vos travaux de rénovation énergétique.
- L’Éco-prêt à taux zéro : ce prêt sans intérêt permet de financer vos travaux d’installation de panneau solaire thermique. Il est possible d'emprunter jusqu’à 15 000 € pour des panneaux solaires et jusqu'à 30 000 € pour la réalisation de trois travaux ou plus (de rénovation énergétique). Le remboursement peut s’étaler sur 20 ans.
Découvrez les aides que vous pouvez cumuler pour installer des panneaux solaires thermiques et réduire le montant de vos factures d'énergie !
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FAQ Panneaux solaires : vos questions
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