Le chauffe-eau solaire vous permet d’alimenter votre intérieur en eau chaude sanitaire par le biais d’une énergie renouvelable : le soleil. Voici tout ce qu’il faut savoir !
En résumé :
- Un chauffe-eau solaire individuel (CESI) est un dispositif composé de capteurs solaires thermiques et d’un ballon de stockage.
- Au contact du soleil, les capteurs solaires thermiques installés sur la toiture réchauffent le fluide caloporteur qui les compose et transfèrent cette chaleur jusqu’au ballon pour y chauffer l’eau.
- Un CESI permet d’assurer entre 50 et 80 % des besoins annuels moyens en eau chaude sanitaire (ECS) et la totalité des besoins à la belle saison.
- Pour installer un CESI, comptez entre 1 000 et 1 800 € par m² de capteur.
- Le CESI est un équipement éligible aux aides financières gouvernementales comme MaPrimeRenov’, les primes CEE, un taux de TVA réduit, l'éco-prêt à taux zéro ou encore à certaines aides locales.
Qu’est-ce qu’un chauffe-eau solaire ?
En tant que particulier, vous avez aujourd’hui la possibilité d’équiper votre logement en énergie renouvelable comme en énergie solaire par exemple. En plus de préserver l’environnement, cela peut vous permettre de faire baisser drastiquement votre facture d’électricité à la fin de l’année !
Plusieurs systèmes de collecte d’énergie solaire existent. Le plus connu est sans doute l’énergie solaire photovoltaïque. Ce système permet de produire de l’électricité.
Il existe également une autre façon d’utiliser l’énergie solaire : c’est l’énergie solaire thermique. Celle-ci produit de la chaleur.
Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) fait partie de cette dernière catégorie. Il permet de :
- produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) pour un usage domestique ;
- ou de créer de l’eau chaude pour chauffer une maison.
Attention aux idées reçues !
Les régions du nord de la France ne sont pas à délaisser en équipements solaires ! Le rendement sera plus faible mais ne sera pas nul. Cela peut être tout à fait intéressant selon vos usages.
Les capteurs solaires thermiques fonctionnent avec un très faible rayonnement calorifique. Si votre maison est bien orientée, cela peut être adapté !
Fonctionnement d’un chauffe-eau solaire individuel
Un chauffe-eau solaire individuel est une installation composée :
- de capteurs solaires thermiques installés sur une toiture ;
- d’un ballon solaire destiné au stockage de l’eau chaude sanitaire.
Les panneaux thermiques sont composés d’un fluide caloporteur. Une fois en contact avec les rayons du soleil, ce fluide se réchauffe pour transmettre cette chaleur jusqu’au ballon.
Le chauffe-eau solaire peut être installé sur des maisons individuelles afin de convertir le rayonnement solaire en énergie thermique. Cette énergie thermique est ensuite directement utilisée :
- dans la majorité des projets, pour la production d’eau chaude sanitaire ;
- voire pour le chauffage domestique.
Cette technologie permet d’assurer entre 50 et 80 % des besoins moyens annuels en eau chaude sanitaire, mais également de réduire les rejets de gaz à effet de serre de 45 % à plus de 70 % selon l’appoint utilisé. À la belle saison, les besoins en ECS peuvent être totalement remplis.
Vous l’aurez compris, cette solution ne permet pas d’assurer 100 % des besoins en eau chaude sanitaire et nécessite un complément pour assurer votre confort en toute saison.
Quel appoint pour un CESI ?
Séparé ou intégré, l’appoint d’un CESI est indispensable pour répondre à vos besoins en ECS tout au long de l’année. Celui-ci peut être :
- séparé : autre ballon électrique ou au gaz, chauffe-eau thermodynamique, chaudière à production d’eau chaude sanitaire instantanée ou pompe à chaleur ;
- intégré : ballon bi-énergie composé de deux échangeurs.
L’énergie solaire à votre service
Prendre des douches chaudes grâce au soleil, ça vous dit ? Hello Watt vous renseigne sur le solaire thermique !
Pourquoi choisir un chauffe-eau solaire ?
Les avantages d’un CESI
De plus en plus de ménages pensent sérieusement à s’équiper de chauffe-eau solaire pour leur utilisation d’eau chaude ou de chauffage domestique. Quel intérêt ?
Tout d’abord, ce choix peut être guidé par des convictions écologiques. Utiliser une ressource naturelle comme le soleil pour se chauffer permet de moins polluer et d’avoir recours à une source d’énergie inépuisable.
Ensuite, cette énergie verte permet de faire des économies ! En s’équipant d’un chauffe-eau solaire individuel, cela peut couvrir entre 50 % et 80 % de vos besoins en eau chaude !
D’autre part, les kits solaires thermiques sont particulièrement fiables : il est possible de calculer avec précision le temps de retour sur investissement. Votre projet est étudié selon les caractéristiques de votre foyer, vos besoins et votre budget pour vous assurer d’investir dans un équipement rentable.
Enfin, un CESI est une installation qui s’adapte à la plupart des habitations. Facile d’utilisation, le chauffe-eau solaire est une solution pratique puisque le ballon de stockage peut être installé où on le souhaite à partir du moment qu’il est bien isolé (cave, cellier, garage, toiture, etc.). À noter cependant que les coûts augmentent proportionnellement à la distance capteurs-ballon.
La majorité des avis sur les CESI sont positifs. Le CESI est une solution efficace qui permet de diminuer sa consommation électrique en évitant les émissions de gaz à effet de serre.
À qui s’adresse le chauffe-eau solaire ?
Tout le monde n’a pas la possibilité de s’équiper en chauffe-eau solaire. Les principales conditions pour disposer d’un tel équipement sont :
- d’habiter dans une zone avec un bon ensoleillement (les panneaux solaires thermiques sont rentables dans l’ensemble des régions de France) ;
- d’avoir une pente de toit orientée vers le sud avec une inclinaison de 45° sans ombre.
Les inconvénients d’un CESI
Si votre logement est adapté à l’installation d’un CESI, il n’existe pas vraiment d’inconvénients à l’exception de son prix. Un chauffe-eau solaire est le plus cher de tous les chauffe-eaux. Ce prix élevé s’explique notamment par la présence des capteurs solaires.
En fonction du modèle, de la distance entre les panneaux et le ballon, de la capacité du cumulus ou encore de votre situation géographique, le coût de l’appareil variera.
Néanmoins, le CESI vous permet de réaliser d’importantes économies sur vos factures d’énergie. Vous avez notamment la possibilité d’alimenter des appareils qui consomment beaucoup d’énergie au chauffage de l’eau comme un lave-linge ou un lave-vaisselle.
Les différents types de chauffe-eaux solaires individuels
Plusieurs solutions technologiques vous sont proposées pour vos équipements domestiques. Nous vous détaillons ici les principaux chauffe-eaux solaires qui sont à votre disposition aujourd’hui.
Les types de capteurs solaires
Plusieurs types de capteurs sont disponibles pour votre projet d’installation thermique :
- capteur plans vitrés : le plus répandu. S’apparente à un panneau solaire photovoltaïque et permet une production d’ECS de 50 à 80 °C ;
- capteur sous vide : plus onéreux, ce type de capteur est plus efficace (production d’ECS de 60 à 85 °C). Composés de tubes en verre, ils sont adaptés aux projets dont l’exposition ou la pente de toit ne seraient pas optimales.
Le chauffe-eau solaire à éléments séparés
CESI à circulation forcée
Le chauffe-eau solaire à éléments séparés est composé de trois équipements :
- des panneaux à capteurs solaires à installer sur une toiture ;
- une pompe de circulation électrique ;
- un ballon.
Son fonctionnement est assez simple : les capteurs chauffent un tube rempli de fluide caloporteur qui va transmettre facilement la chaleur grâce à la pompe électrique, qui va l’entraîner jusqu’au ballon.
L’avantage de la pompe électrique est qu'elle laisse le choix aux particuliers de couper le fonctionnement de la pompe en fonction de leurs besoins, ce qui maximise les économies.
Néanmoins, le chauffe-eau à pompe électrique est une solution coûteuse à l’installation puisqu’il nécessite l’achat d’une pompe électrique et parfois d’un régulateur thermique. Il requiert par ailleurs un entretien régulier car son installation est plus “fragile” que les autres solutions.
CESI à thermosiphon
Le chauffe-eau à thermosiphon fonctionne de manière autonome et utilise la dilatation des fluides à la chaleur. Concrètement, il utilise le principe selon lequel plus un liquide chauffe, plus il se dilate et, en devenant moins dense, remonte automatiquement.
Ici, dans le cas du CESI à éléments séparés à thermosiphon, c’est le liquide caloporteur situé à l’intérieur du panneau qui chauffe puis remonte pour s’échapper dans le ballon de stockage.
Une fois dans le tube, le liquide transmet la chaleur à l’eau. La différence avec le chauffe-eau à circulation forcée, c’est qu’il fonctionne très simplement et est plus économique puisqu’il ne demande pas de raccordement électrique supplémentaire.
Ce système est d’autre part moins sujet aux pannes et ne nécessite pas de grand entretien. Son point faible réside dans son installation puisque le ballon doit être toujours placé au-dessus (ou plus haut, dans les combles de la maison par exemple) des panneaux solaires.
Il faut également veiller aux pertes de charges, souvent dues à des tuyaux trop longs ou trop larges. Toutes les habitations ne peuvent donc pas accueillir un tel équipement. On remarque cependant que les installateurs proposent plusieurs solutions afin de pallier cette contrainte.
Le chauffe-eau solaire monobloc
Le chauffe-eau monobloc fonctionne également sur le principe du thermosiphon. Ce CESI est, comme son nom l’indique, présenté en une seule pièce : un unique châssis met en contact les capteurs solaires et le ballon. Le ballon est situé au-dessus des panneaux.
Les principaux avantages de ce type de CESI sont :
- une pose simple (transport et installation) ;
- un entretien presque nul (prévoir au minimum une éventuelle vidange en hiver) ;
- un prix attractif.
Toutefois, ce système présente plusieurs inconvénients à bien prendre en compte lors du choix de votre installation :
- tout d’abord, ce type de chauffe-eau manque d’isolation, la facture d’achat peut donc nettement augmenter si vous choisissez un modèle avec une meilleure isolation ;
- d’autre part, le fait que le ballon soit à l’extérieur ne permet pas de garder longtemps l’eau chaude, ce qui peut être problématique en hiver. Pour cette raison, ce type de CESI est exclusivement réservé aux climats chauds ou aux résidences habitées en été ;
- enfin, ces chauffe-eaux solaires sont à destination des ménages à faible consommation d’eau chaude ou qui souhaitent l’utiliser en chauffage d’appoint.
En conclusion, ce modèle fonctionne comme le système à thermosiphon mais ses résultats ne sont pas les mêmes et l’esthétisme est également à prendre en considération.
Le chauffe-eau solaire à auto-vidange
Le chauffe-eau solaire à auto-vidange est un dispositif qui se base sur le système de vidange automatique : lorsqu’il ne fonctionne pas, le CESI à auto-vidange se vide. De cette manière, le fluide solaire ne stagne pas dans les panneaux ce qui écarte les risques de fuites ou de dysfonctionnements.
Bonus : le chauffe-eau solaire thermodynamique et système solaire combiné
Un CESI thermodynamique est un kit thermique classique composé de capteurs et, cette fois-ci, d’un ballon thermodynamique. Cette solution 2 en 1 vous permet de maximiser vos économies d’énergie.
Quant au Système Solaire Combiné (SSC), celui-ci ressemble également au CESI mais vous permet de cumuler production d’ECS et de chauffage pour votre maison. Relié au système de chauffage central de votre maison, le SSC couvre entre 40 et 60 % des besoins en chauffage d’un foyer. Cela représente jusqu’à 70 % d’économies d'énergie.
Ces deux solutions permettent de valoriser davantage l’énergie solaire.
Quel type de chauffe-eau solaire choisir ?
Nous l’avons vu, il existe, à ce jour, plusieurs modèles de chauffe-eau solaire répondant aux besoins et aux caractéristiques de chaque foyer.
Il est conseillé de se tourner vers un professionnel afin de choisir celui qui correspondra le mieux à votre situation.
Quel est le coût de l’installation d’un chauffe-eau solaire ?
Le prix d’une installation de chauffe-eau solaire
Le coût d’équipement (pose incluse) d’un chauffe-eau solaire individuel est estimé :
- entre 950 à 1 800 €/m² de capteur pour un CESI monobloc ou à éléments séparés ;
- environ 1 400 €/m² de capteur pour un CESI optimisé.
On peut estimer que le prix d’un chauffe-eau solaire est compris entre 2 000 et 8 000 €.
Le prix de votre chauffe-eau solaire dépendra principalement :
- de vos besoins en ECS ;
- du choix de votre équipement ;
- de son installation.
En effet, le montant du devis sera lié à la tarification de l’installateur ainsi qu’à la distance capteurs-ballon de votre chauffe-eau solaire. Indirectement, son prix variera également selon la situation géographique de votre habitation.
L’Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME) estime que pour produire 40 à 60 litres d’eau chaude à 50 °C par jour et par personne, il convient d’installer, pour répondre aux besoins d’une famille de 4 personnes :
- 2 m² de capteurs solaires pour un équipement situé dans le sud de la France ;
- 4 m² de capteurs solaires pour un équipement situé dans le nord de la France.
La réalisation des calculs de dimensionnement du kit solaire thermique (panneaux et ballon de stockage) est effectuée par un professionnel qualifié selon les spécificités de votre maison.
Qui sont les fabricants de CESI ?
Atlantic, Viessmann, De Dietrich ou encore Saunier Duval sont des fabricants reconnus dans le domaine.
Les aides pour l’installation d’un chauffe-eau solaire
Le chauffe-eau solaire fait partie des équipements utilisant une énergie renouvelable, le soleil. À ce titre, son installation est éligible à différentes primes mises en place par le Gouvernement pour la réalisation de travaux de rénovation énergétique, telles que :
- MaPrimeRenov’ (jusqu’à 4 000 € d’aide) ;
- les primes CEE ;
- une TVA réduite à 5,5 % sur le matériel et la pose ;
- un éco-prêt à taux zéro (Éco-PTZ) qui permet d’emprunter jusqu’à 15 000 € sans subir d'intérêts de remboursement.
L’une des principales conditions pour en bénéficier consiste à faire appel professionnel qualifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) QualiSol.
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Comment installer un chauffe-eau solaire ?
Lorsque vous aurez pris la décision d’installer votre chauffe-eau solaire, vous devrez impérativement vous poser quelques questions qui seront déterminantes dans le choix de votre système de chauffage solaire :
- déterminez pour quel type d’habitation ce ballon d’eau chaude solaire sera installé (maison secondaire ou principale ? logement isolé ?) ;
- estimez vos besoins et l’usage que vous ferez de votre système solaire (chauffage et/ou eau chaude ?) ;
- étudiez les ressources solaires de la région.
Dans tous les cas, votre installateur réalisera une étude de faisabilité pour évaluer la rentabilité de votre futur projet. De cette manière, celui-ci pourra vous orienter vers le chauffe-eau solaire qui vous conviendra le mieux et déterminera le dimensionnement précis de votre installation.
Cela déterminera votre choix de taille de ballon de stockage ainsi que la puissance du chauffe-eau solaire selon le taux d’ensoleillement de votre habitation.
Une fois ces éléments validés, un installateur viendra chez vous pour l’installation, qui ne prendra que quelques jours. Il installera trois éléments : les panneaux solaires thermiques, le circuit de fluide caloporteur ainsi que le ballon de stockage (si vous en changez).
FAQ : Vos questions sur le chauffe-eau solaire
Un chauffe-eau solaire fonctionne-t-il en hiver ?
Oui, un chauffe-eau solaire fonctionne grâce à la lumière du soleil (directe et diffuse). D’autre part, le fluide caloporteur présent dans les capteurs est insensible au gel.
Alors, en hiver, le CESI continuera de fournir votre habitation en eau chaude sanitaire. Son rendement sera cependant légèrement inférieur en hiver qu’en été.
Est-ce qu’un chauffe-eau solaire est rentable ?
Oui, le chauffe-eau solaire est rentable. En fonction de certains composants de votre projet (région, dimensionnement de l’installation, matériel utilisé), le temps de retour sur investissement peut être plus ou moins élevé.
En faisant appel à un professionnel RGE QualiSol, vous êtes assurés d’investir dans une installation rentable, personnalisée selon vos besoins, votre logement et votre budget.
Comment calculer la taille adaptée pour un chauffe-eau solaire ?
La taille idéale d’un ballon solaire se calcule selon les besoins en eau chaude du foyer. On estime ces besoins en ECS à 40 litres par jour et par personne. Du côté des capteurs solaires, on estime qu’il faut 1 à 2 m² de capteurs pour un ballon de 100 L.
Pour un même foyer composé de 4 personnes, cela correspond à 2 m² de capteurs solaires pour une habitation dans le sud de la France et à 4 m² de capteurs solaires pour une habitation dans le nord de la France.
Quelle est la durée de vie d’un chauffe-eau solaire ?
La durée de vie d’un CESI est estimée entre 20 et 30 ans pour les capteurs solaires, entre 15 et 20 ans pour un ballon performant et environ 10 ans pour le circulateur, les sondes de température et la régulation.
Comment entretenir un chauffe-eau solaire ?
L’avantage des panneaux solaires est qu’ils sont auto-nettoyants ! Le film de protection qui les recouvre et leur inclinaison permet aux panneaux de se nettoyer grâce au ruissellement de la pluie.
Il reste recommandé de nettoyer la surface des capteurs au minimum une fois par an à l’eau claire pour ne pas impacter le rendement de ces derniers.
S’il n’est pas possible pour vous de réaliser le nettoyage de vos capteurs, vous pouvez faire appel à un professionnel. Plus généralement, vous pouvez effectuer un contrôle complet de votre installation par un professionnel tous les deux ans environ.
Peut-on installer un chauffe-eau solaire pour 1 euro ?
En faisant appel à un professionnel RGE pour la pose de votre chauffe-eau solaire individuel (CESI), vous pouvez réduire jusqu’à 90 % votre investissement grâce aux différentes aides et subventions mises en place. Vous pouvez également choisir de fabriquer votre CESI et réaliser des économies sur la main-d’œuvre.
