Chauffe-eau solaire : fonctionnement, installation, avantages, prix

En France, nous recevons l’équivalent de 1 115 kWh/m² d’énergie solaire dans une année. Profiter de cette énergie gratuite, renouvelable et non polluante apparaît comme une évidence. Les appareils de production d’eau chaude sanitaire de la maison n’échappent pas à cette solution.
Le chauffe-eau solaire permet de profiter de cette énergie et réaliser des économies. Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ? Quel type de cumulus solaires choisir ? Ou encore, comment l’installer ? Suivez nos explications.

Qu’est-ce qu’un chauffe-eau solaire ?

Un chauffe-eau solaire individuel ou CESI est un appareil destiné au chauffage de la production d’eau chaude sanitaire de la maison. Le ballon utilise l’énergie thermique du soleil pour fonctionner.
Le chauffe-eau solaire se compose de plusieurs éléments :

  • des panneaux ou capteurs solaires ;
  • un ballon de stockage ;
  • un groupe de transfert muni d’une pompe ;
  • des éléments hydrauliques ;
  • une régulation électronique.

Le fonctionnement est simple. Les capteurs solaires captent les rayons du soleil. L’énergie captée est transmise à un fluide caloporteur dans des tubes situés derrière les panneaux. Ce fluide chauffe et se dirige vers un échangeur thermique. L’échangeur achemine l’eau chaude vers le ballon, puis elle est ensuite distribuée dans toute la maison.

Les différents types de chauffe-eau solaire

Choisissez un appareil de production d’eau chaude en fonction de la puissance et la capacité du ballon, mais aussi de vos besoins. Prenez en compte le nombre de points d’eau de la maison et votre exigence de confort.
Vous devez savoir qu’un chauffe-eau solaire couvre environ 70 % du besoin énergétique en eau chaude pour une famille de 4 personnes. Pour compléter l’apport énergétique afin de chauffer l’eau, l’installation d’un système d’appoint est primordiale. Pour cela, 3 solutions :

  • Un système électrique d’appoint intégré directement au chauffe-eau solaire comme une résistance électrique.
  • Un système hydraulique d’appoint intégré avec une chaudière existante fonctionnant au fioul, bois ou gaz.
  • Un système d’appoint séparé comme un ballon existant que vous garderez.

Le chauffe-eau solaire monobloc

Le CESI monobloc est le système le plus simple. Il est constitué d’un seul élément, à savoir un ballon posé sur la toiture et fixé en haut d’un panneau solaire. Pas besoin de pompe, l’eau chaude, moins dense, monte directement dans la cuve de stockage.
Peu esthétique, il est aussi réservé aux régions à fort ensoleillement. Sachez que le soleil sera la seule source de chaleur. Le ballon ne peut pas être associé à un autre système de chauffage d’appoint. Son prix se situe entre 4 000 et 5 000 euros.

Le chauffe-eau solaire à thermosiphon

Le CESI à thermosiphon utilise le principe de la dilatation d’un fluide sous l’effet de la chaleur. À l’intérieur du capteur solaire, le liquide caloporteur chauffe et il monte. Une fois en haut du panneau, le fluide se dirige vers le ballon. Il réchauffe l’eau de la cuve. Circuit en boucle, le fluide redescend quand il est froid.
Pas besoin de pompe électrique, mais ce type de ballon doit être impérativement installé plus haut et au plus près des capteurs solaires. Son prix se situe entre 5 000 et 7 000 euros.

Le chauffe-eau solaire à circulation forcée

Ce type de chauffe-eau solaire, contrairement au CESI à thermosiphon, est équipé d’une pompe qui permet de placer le ballon n’importe où. Un fluide caloporteur à base d’antigel récupère les calories dans le capteur. À travers un circuit et avec une pompe, l’énergie est transmise à un échangeur thermique situé dans le ballon de stockage isolé.
L’échangeur, un serpentin en cuivre en bas du ballon, transmet la chaleur à l’eau sanitaire stockée. Un régulateur de température optimise la circulation du fluide.
Ce chauffe-eau solaire a besoin d’un système de chauffage d’appoint pour compenser l’absence de soleil : chaudière gaz, bois ou électricité. Son prix varie de 5 000 à 7 000 euros.

Comment installer un chauffe-eau solaire ?

L’installation d’un chauffe-eau solaire ou CESI individuel nécessite d’évaluer plusieurs points avant d’entreprendre les travaux. La première étape est la demande d’autorisation préalable de travaux à déposer en Mairie.
L’installation est effectuée par un professionnel RGE Qualisol si vous souhaitez bénéficier des aides de l’État sous forme de prime ou crédit d’impôt.
Vous déterminez sous son contrôle :

  • le besoin en eau chaude et le nombre de litres de stockage de la cuve ;
  • l’orientation et l’inclinaison de la toiture, idéalement au sud et inclinée à 50 ° ;
  • le type de chauffe-eau solaire ;
  • le nombre de panneaux ou capteurs solaires.

Les avantages du chauffe-eau solaire

Le chauffe-eau solaire individuel présente de nombreux avantages pour la production d’eau chaude sanitaire de la maison :

  • emploi d’une énergie renouvelable ;
  • solution écologique, l’énergie solaire n’a pas d’impact sur l’environnement ;
  • quasi-indépendance énergétique ;
  • économies d’énergie en réduisant la facture d’électricité de près de 50 % ;
  • fonctionnement silencieux et installation facile.

Les inconvénients d’un CESI sont le prix plus élevé qu’un chauffe-eau classique et sa dépendance au soleil.

Ne pas confondre ce type de ballon avec un chauffe-eau thermodynamique qui utilise les calories de l’air pour chauffer l’eau. Il peut être couplé à des panneaux solaires pour produire l’électricité nécessaire au fonctionnement de sa pompe.
L’entretien d’un chauffe-eau solaire est simple. Tous les 3 ans, contrôlez la pression du liquide caloporteur, la pompe de circulation (CESI avec pompe électrique) et l’isolation du circuit hydraulique.

Se chauffer au vert