Le chauffage de l’eau sanitaire est la principale utilisation de l’énergie solaire chez les particuliers. L’installation est simple et permet d’économiser de l’énergie et donc de l’argent tout en faisant un geste pour la planète.

Le chauffage de l’eau sanitaire par le soleil cumule tous les avantages. L’énergie solaire totalement renouvelable est gratuite et inépuisable tout en étant très propre (aucun rejet de CO2). Les économies d’énergie sont substantielles puisque le chauffage de l’eau solaire ne plus coûte rien une fois que l’installation est réalisée. Un chauffe-eau solaire peut réduire de moitié votre consommation d’énergie pour le chauffage de l’eau soit environ 150 € sur l’année.

Chauffe-eau solaire individuel

Les éléments de base

Il existe de nombreux types de chauffe-eau solaires sur le marché. Tous se composent de manière générale de trois éléments de base :

• des panneaux solaires thermiques qui convertissent le rayonnement solaire en chaleur utile grâce à un système de circulation d’un fluide caloporteur dans les capteurs
• un échangeur de chaleur avec ou sans pompe qui transmet à l’eau potable la chaleur captée par les panneaux solaires
• un réservoir de stockage de l’eau chaude relié aux installations sanitaires de la maison (évier de la cuisine, salle de bains).

Ces éléments de base peuvent être enrichis d’un module photovoltaïque qui a pour grand atout d’assurer l’alimentation de la pompe de circulation du fluide caloporteur dans les capteurs en cas de panne de courant.

Des variantes techniques

Les modèles du marché reposent sur des techniques d’appoint et de circulation du liquide caloporteur variables.

Les systèmes d’appoint : Sachant que le chauffage de l’eau ne peut être opérationnel que lorsque le temps est lumineux, les systèmes de chauffe-eau solaires doivent obligatoirement être associés à un système de chauffage d’appoint qui prendra le relais lorsque le ciel est couvert.

Ces systèmes d’appoint peuvent être soit un ballon électrique ou au gaz classique qui vient en supplément de l’installation solaire soit un système intégré au ballon de l’installation solaire. Dans ce deuxième cas, le ballon est équipé soit :

• d’une résistance (appoint électrique) placée à mi-hauteur du ballon solaire ;
• d’un serpentin (appoint hydraulique) raccordé à une chaudière (gaz, fioul, bois)

La circulation du liquide caloporteur : Selon l’installation, la circulation du liquide caloporteur peut être soit naturelle soit forcée. Dans le cas d’une circulation naturelle, le liquide caloporteur circule grâce à sa différence de densité avec l’eau du ballon. Tant que le liquide est chaud (donc moins dense que l’eau du ballon) il s’élève naturellement par thermorégulation. Quand le liquide se refroidit, sa densité augmente naturellement ce qui a pour effet de le repousser vers le capteur pour être réchauffé de nouveau. Cette installation oblige que le ballon soit placé plus haut que les capteurs ce qui exclu les panneaux solaires de toit. Les modèles utilisant ce système sont les chauffe-eau solaires "en thermosiphon". Quand l’installation des panneaux solaires ne peut être faite en dessous du niveau du ballon, la circulation du liquide caloporteur doit être forcée par la mise en place d’une pompe. Cette pompe est commandée par un dispositif de régulation reposant sur une sonde dans le ballon. Quand la température s’abaisse dans le ballon, la pompe se met automatiquement en marche pour faire circuler le liquide caloporteur.

Deux modèles principaux

Outre les variantes citées ci-dessus, les chauffe-eau solaires peuvent être globalement regroupés en deux grandes familles :

• Le chauffe-eau solaire monobloc : il se compose d’un capteur et d’un ballon groupés sur un même châssis rigide. Le tout est placé à l’extérieur sur le toit généralement avec l’inconvénient que le ballon est soumis à de fortes variations de températures et se refroidit vite.
• Le chauffe-eau solaire à éléments séparés : c’est la famille la plus souvent utilisée chez le particulier. Le ballon est à l’intérieur et il est relié à des capteurs extérieurs. Le coût d’installation est plus conséquent mais le rendement est nettement supérieur. Dans cette famille, les modèles à circulation du liquide caloporteur forcée sont les plus courants.

Le dimensionnement des panneaux solaires

Les panneaux solaires pour faire fonctionner un CESI sont composés soit de capteurs plats soit de capteurs à tubes sous vide. Dans les deux cas, l’installation se fait soit au sol soit sur un toit de façon inclinée pour capter le maximum de lumière.

Le coût de l’installation dépend principalement du nombre de capteurs installés. Pour dimmensionner correctement la quantité de panneaux solaires nécessaire à une maison, plusieurs critères entre en ligne de compte :

Le premier facteur important tient au climat de la région : dans le Midi l’ensoleillement est plus intense que dans la Nord et pour compenser cette différence, les habitants du Nord devront augmenter la surface de captage.

Le deuxième facteur important tient au nombre de personnes vivant dans l’habitation : plus les occupants sont nombreux et plus les besoins en eau chaude sont conséquents.

Le troisième facteur à prendre en compte est l’installation pré-existante dans la maison avant l’installation d’un CESI. Si un chauffe-eau classique est déjà installé, il pourra être utilisé pour servir d’appoint. Si une chaudière est déjà installée, elle peut dans certains cas servir également d’appoint.

En terme de coûts, 3 à 5 m² de capteurs avec un ballon de 200 à 300 litres (3 à 4 personnes) coûtent entre 4000 et 7000 euros TTC, pose comprise.

Bon à savoir : Comme toutes les énergies nouvelles, l’installation d’un chauffe-eau solaire ouvre droit à un crédit d’impôt de 50% du coût du matériel TTC hors frais de pose sous condition qu’elle soit destinée à une résidence principale neuve, ancienne ou encore en construction. Un taux de TVA réduit à 5,5% peut également être obtenu pour la fourniture et l’installation dans une résidence principale ou secondaire achevée depuis plus de deux ans. D’autres organismes peuvent également le cas échéant apporter des aides notamment l’Agence nationale pour l’amélioration de l’habitat (ANAH) si le logement a plus de quinze ans et qu’il est la résidence principale de son propriétaire ou celle d’un locataire. Certaines régions ajoutent quelques aides également.