Réduisez vos factures en eau chaude sanitaire et en chauffage grâce à l'exploitation de l’énergie solaire par les panneaux solaires thermiques !
En résumé :
- Une installation solaire thermique convertit la chaleur du soleil en eau chaude pour la production d’eau chaude sanitaire (ECS) et/ou du chauffage pour la maison.
- Une installation solaire thermique permet d’assurer jusqu’à 80 % les besoins en eau-chaude sanitaire annuels d’un foyer et jusqu’à 70 % les besoins en chauffage.
- Prévoyez un budget compris entre 900 et 1 300 € par m² de capteurs thermiques.
- 2 m² de capteurs solaires thermiques suffisent pour l’alimentation en eau-chaude sanitaire pour un foyer constitué de 4 habitants résidant dans le sud de la France, tandis que dans le nord, une surface de 4 m² est nécessaire pour une capacité équivalente.
Comprendre le fonctionnement des capteurs solaires thermiques
Principe de base
Les capteurs solaires thermiques exploitent l'énergie solaire pour produire de la chaleur, offrant ainsi une solution efficace pour la production :
- d'eau chaude sanitaire (ECS) ;
- de chauffage domestique.
Attention ! Notez à bien faire la différence entre le panneau photovoltaïque et le panneau thermique. En effet, contrairement au panneau photovoltaïque, le capteur thermique ne produit pas d'électricité.
Une solution hybride
Vous souhaitez vous approvisionner aussi bien en eau chaude qu’en électricité ? C’est tout à fait possible avec les systèmes de panneaux hybrides, combinant à la fois des panneaux solaires thermiques et photovoltaïques. Ces configurations offrent une polyvalence accrue en exploitant l'énergie solaire dans son ensemble pour la production d'électricité et de chaleur.
Par ailleurs, le panneau solaire hybride affiche un rendement supérieur pour sa composante photovoltaïque, avec une amélioration moyenne de 13 %.
Conception et fonctionnement d’une installation solaire thermique
Le fonctionnement des capteurs solaires thermiques repose sur 3 grands principes :
- l’effet du corps noir ;
- l’effet de serre ;
- l’effet isolant.
En effet, le panneau thermique recouvert d’un revêtement noir va absorber la chaleur du soleil, qui va ensuite être piégée et conservée à l’intérieur du capteur thermique. Cette chaleur va ensuite chauffer le fluide caloporteur, un liquide antigel, circulant à l'intérieur.
Le fluide caloporteur chauffé est ensuite dirigé vers un échangeur thermique, situé au niveau du ballon d’eau chaude, où il transfère sa chaleur à l'eau qui circule dans le système. L'eau chauffée peut ensuite être utilisée pour la production d'eau chaude sanitaire ou pour alimenter un système de chauffage.
Le saviez-vous ?
Optimisez l'emplacement de vos panneaux solaires thermiques en les rapprochant du ballon de stockage pour réduire les pertes de chaleur. Un circuit prolongé entraînera inévitablement des déperditions de chaleur.
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Installation et entretien des capteurs solaires thermiques
Deux configurations majeures se démarquent dans le domaine des installations solaires thermiques :
- le CESI, ou chauffe-eau solaire individuel, axé sur la production d'eau chaude sanitaire ;
- le SSC, système solaire combiné, qui vise à alimenter une maison en eau chaude sanitaire et en chauffage d'appoint.
Notez qu’il est recommandé de coupler ces deux installations à une chaudière d’appoint, ou une pompe à chaleur. En cas d’un rayonnement solaire insuffisant, la chaudière ou la PAC prend automatiquement le relais pour assurer la continuité de la production d'énergie.
Puis-je concevoir mon installation thermique moi-même ?
L’autoconstruction de son installation solaire thermique est tout à fait réalisable, bien que cela requiert une expertise avancée en bricolage. De plus, cela exige une compréhension approfondie des principes de fonctionnement des capteurs solaires thermiques, ainsi que des compétences techniques spécifiques pour assembler et intégrer chaque composant.
Bien que cela puisse représenter un défi, l’autoconstruction d'une installation solaire thermique offre l'avantage de réaliser des économies sur les frais de main d’œuvre.
Vous ne vous reconnaissez pas dans cette description ? Faites appel à un professionnel RGE Qualisol qui sera en mesure de concevoir une installation sur-mesure !
Le solaire thermique pour la production d’eau chaude sanitaire
Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) est une solution dédiée à la production d'eau chaude sanitaire (ECS). L’eau chauffée par le système sera stockée dans le ballon d’eau chaude pour être ensuite acheminée aux robinets, douche, lave-linge, lave-vaisselle ou encore pour chauffer l’eau d’une piscine.
Bon à savoir
Un chauffe-eau solaire individuel bien conçu peut couvrir entre 50 et 80 % des besoins moyens annuels en eau chaude sanitaire d'un foyer.
Le solaire thermique pour la production d’eau chaude sanitaire et de chauffage d’appoint
Le système solaire combiné (SSC) va au-delà de la simple production d'eau chaude sanitaire en incluant le chauffage d'appoint. Cette configuration permet de répondre de manière plus globale aux besoins énergétiques d'un foyer, couvrant à la fois l'eau chaude sanitaire et une partie des besoins en chauffage.
Cependant, cet équipement n’est pas destiné à l’ensemble des habitations. En effet, il nécessite que votre maison soit déjà équipée d’un circuit de chauffage central ou que vous envisagiez d’en installer, qu’il s’agisse d’une rénovation énergétique ou d’une construction neuve.
Bon à savoir
Le chauffage solaire, dans le cadre d'un SSC, peut satisfaire entre 40 et 60 % des besoins de chauffage d'un foyer, en fonction de la localisation géographique.
Les bonnes pratiques pour entretenir son installation thermique
Pour assurer la durabilité et l'efficacité des systèmes solaires thermiques, un entretien régulier est essentiel.
Il inclut d’une part l’inspection visuelle régulière qui est très simple à réaliser, cela inclut l'inspection des capteurs et la vérification des connexions. D’une autre part, la maintenance du système se doit d’être réalisée par un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) Qualisol tous les 2 ans, notamment pour la purge du fluide caloporteur et la surveillance du système de régulation.
Un entretien préventif permet non seulement de maximiser les performances des capteurs solaires, mais aussi de prolonger la durée de vie de votre chauffe-eau solaire.
Les différents types de capteurs solaires thermiques
Parmi les capteurs solaires thermiques, on trouve divers modèles adaptés à différents besoins et environnements, tels que :
- les capteurs solaires plans vitrés ;
- les capteurs à tubes sous vide ;
- les capteurs plans non vitrés.
Les capteurs solaires plans vitrés : les best-sellers
Les capteurs solaires thermiques plans sont les plus couramment utilisés pour chauffer l’eau chaude domestique.
Leur installation est relativement simple, et ils peuvent être intégrés de manière discrète à la toiture ou à la façade d'un bâtiment. Ces capteurs sont particulièrement bien adaptés à un usage quotidien, générant de l'eau à une température allant de 50 à 80 °C. Dans le cas des capteurs à double vitrage, la température peut même atteindre 90 °C.
Une efficacité optimale avec les capteurs à tubes sous vide
Les capteurs à tubes sous vide sont constitués de tubes en verre sous vide dans lesquels circule le fluide caloporteur.
L'avantage des tubes sous vide réside dans leur efficacité énergétique, car ils sont composés de tubes sous vide, ce qui améliore l’isolation et réduit les pertes de chaleur. Ce sont les plus efficaces, même lorsque le rayonnement solaire est plus faible ou que l’exposition n’est pas optimale. Ils produisent en moyenne de l’eau de 60 à 85 °C, jusqu’à 120 °C dans certains cas.
Ces capteurs sont notamment adaptés aux climats plus froids et aux régions où le rayonnement est plus faible.
Les capteurs plans non vitrés pour chauffer l’eau de votre piscine
Les capteurs plans non vitrés, aussi appelés moquettes solaires, sont des dispositifs plats et flexibles sans couche de verre protectrice.
Ces panneaux solaires sont légers et faciles à installer, mais leur efficacité est moindre par rapport aux capteurs plans traditionnels. Ils produisent de l’eau jusqu’à 30 °C environ. C’est pourquoi le plus souvent ils sont destinés à des usages nécessitant des températures basses tels que pour chauffer une piscine. En revanche, ils peuvent servir pour l’eau domestique dans des pays chauds.
Les avantages des capteurs solaires thermiques
Un rendement moyen de 80 %
Les panneaux solaires thermiques affichent un rendement moyen de 80 %. Ce pourcentage représente l'efficacité avec laquelle le système convertit l'énergie solaire en chaleur.
Le panneau solaire thermique présente un rendement nettement supérieur à celui du photovoltaïque qui se situe aux alentours de 16 à 24 %.
Réalisez jusqu’à 80 % d’économies sur votre facture énergétique
En utilisant des capteurs solaires thermiques, vous avez la possibilité de réaliser jusqu'à 80 % d'économies sur votre facture énergétique. Cette donnée dépend bien entendu de divers facteurs parmi lesquels on peut notamment citer la localisation, l’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires.
Ces économies sont le résultat de l'utilisation d'une source d'énergie renouvelable et gratuite, réduisant ainsi votre dépendance aux énergies traditionnelles plus coûteuses.
Une durée de vie d’en moyenne 30 ans
Les capteurs solaires thermiques sont conçus pour offrir une durée de vie moyenne d'environ 30 ans. Cette longévité garantit un investissement durable, avec des coûts d'exploitation réduits sur une période prolongée, renforçant ainsi l'attrait financier de cette solution énergétique.
Combien de capteurs solaires pour ma maison ?
Le nombre de capteurs varie notamment selon vos besoins et votre localisation. Pour vous donner un ordre d’idée, pour satisfaire les besoins en ECS d’une famille de 4 personnes dans le sud de la France, un CESI doté de 2 m² de capteurs pourra convenir. Tandis que dans le nord, il devra être dimensionné à 4 m² pour le même usage. Cela correspond à chauffer quotidiennement un ballon d’eau chaude d’une capacité de stockage de 200 à 250 litres.
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Le prix d’un capteur solaire thermique
Le coût d'un capteur solaire thermique est influencé par la technologie employée et la taille de l'installation. Pour les capteurs plans vitrés, le prix par m² varie de 200 à 400 €, tandis que les capteurs tubulaires sous vide peuvent atteindre un coût de 500 à 650 € par m².
Voici un aperçu des tarifs en fonction de la configuration du système thermique :
|
Installation solaire thermique |
Prix au m² |
|---|---|
|
Chauffe-eau solaire individuel (CESI) |
900 à 1700 €/m² de capteurs |
|
Système solaire combiné (SSC) |
1 100 à 1300 €/m² de capteurs |
Estimation des prix établie selon l’ADEME (Agence de la transition écologique)
FAQ : Vos questions sur les capteurs thermiques
Comment fonctionnent les panneaux solaires thermiques ?
Les capteurs solaires thermiques captent le rayonnement solaire, transformant ensuite cette énergie en chaleur, pour chauffer le fluide caloporteur situé à l’intérieur des panneaux. Le liquide caloporteur chauffé est ensuite acheminé grâce à un circuit jusqu’à un échangeur situé au niveau du ballon de stockage pour chauffer l’eau. L’eau pourra ensuite être utilisée pour la production d'eau chaude et/ou le chauffage domestique de la maison.
Quels sont les différents types de panneaux solaires thermiques disponibles sur le marché ?
Il existe plusieurs types de capteurs solaires thermiques, notamment les capteurs plans vitrés, les capteurs à tubes sous vide et les capteurs plans non vitrés.
Chacun a ses avantages et inconvénients, adaptés à des besoins spécifiques. Les capteurs plans sont souvent utilisés pour chauffer de l'eau, tandis que les tubes sous vide sont efficaces dans des environnements aux conditions plus froides.
Quels sont les avantages des capteurs solaires thermiques ?
Les capteurs solaires thermiques contribuent à l'environnement en utilisant une source d'énergie propre et renouvelable, réduisant ainsi les émissions de gaz à effet de serre. En utilisant l'énergie solaire pour l’eau chaude et le chauffage, ils permettent de diminuer la dépendance aux combustibles fossiles. Cela contribue à une empreinte carbone plus faible et à une transition vers des solutions énergétiques plus durables. Sans oublier que les panneaux solaires thermiques vous permettent de réaliser des économies significatives sur le long terme !
