Choisir son chauffage

Les idées reçues sur les panneaux solaires thermiques

Les panneaux solaires thermiques, ou plus exactement les capteurs solaires thermiques, convertissent la lumière des rayons du soleil en chaleur pour réchauffer l’eau chaude sanitaire et/ou un circuit de chauffage.

Panneaux solaires thermiques : en finir avec les a priori !

Ils s’installent sur une toiture en pente, sur une toiture-terrasse mais aussi en vertical le long d’une façade ou au sol grâce à des supports spécifiques. Avec le réchauffement climatique et l'augmentation du coût de l'énergie, cette solution d'énergie renouvelable, qui chauffe l'eau du ballon d'eau chaude et du circuit de chauffage, est de plus en plus performante en termes de rendement et de retour sur investissement. Voici un rappel des points clés à vérifier et les réponses à des idées reçues sur le chauffage solaire.

Les recommandations d'installation sont identiques à celles des panneaux photovoltaïques.

L’idéal est une orientation sud/sud-ouest, avec une inclinaison des capteurs de 30 à 40°C. Si le toit est orientée vers l'est ou l'ouest, la solution est d’augmenter la surface des capteurs plans ou de prescrire des capteur tubulaires orientables.

Un positionnement en hauteur garantit un bon ensoleillement, même en hiver, et un rendement optimum.

Il faut s’assurer de l’absence de masques ou de risques d’occultation des capteurs dans la journée (arbre, ombre d’un bâtiment, d’une montagne…).

Elle est identique à celle des panneaux photovoltaïques :

  • En construction neuve, le permis de construire doit mentionner l'installation solaire.
  • En rénovation, vous devez faire une déclaration préalable de travaux pour obtenir l’autorisation de l’urbanisme, l’installation solaire thermique modifiant l’aspect extérieur.

Dans les deux cas, il faut se renseigner auprès de la mairie pour vérifier s’il n’y a pas des contraintes locales particulières (bâtiments historiques, secteur sauvegardé…).

Une fois l’installation effectuée, demandez un avenant EnR à votre contrat d’assurance habitation, afin d’être couvert, notamment en cas d’évènement climatique ou d’incendie.

Le solaire thermique est très répandu dans de nombreux pays, comme les Pays-Bas et les territoires d’Outre-Mer. En France métropolitaine, les premières installations datent des années 80. Si des contreperformances et des désordres, liés à des erreurs de dimensionnement, de mise en œuvre et à une manque de maintenance, ont dégradé son image, les produits ont, depuis, évolué pour garantir les rendements dans le temps et la fiabilité. Ces progrès ont concerné tous les composants. A titre d’exemple : les échangeurs sont en tube d’acier inoxydable pour éviter le tarte, les connexions ont bénéficié d'amélioration, les cuves des ballons ECS sont en acier émaillé très isolé… La commercialisation de solution en pack, prenant en compte tous les éléments de l’installation, renforce également les performances dans le temps. Enfin, des labels garantissent la qualité de l’appareil : la norme française NF-CESI et le label européen Solar Keymark. Ils sont obligatoires pour bénéficier des aides gouvernementales !

L’installation fonctionne dès qu’il y a du soleil et, même si le temps est couvert ou en cas de pluie, le rayonnement diffus passe à travers la couche nuageuse et atteint les capteurs. Cela dit, le rendement dépend de la puissance de l’ensoleillement et les capteurs solaires thermiques ne fonctionnent pas la nuit. Pour y remédier, les ballons sont désormais très bien isolés (mousse polyuréthane injecté), afin de conserver l’eau chaude la nuit. Ils intègrent également un système de chauffage d’appoint - résistance électrique ou brûleur gaz - qui prend le relais en cas de fort tirage ou d’absence prolongée de soleil. Il n'y a donc pas de risques de manquer d'eau chaude. 

L’équilibrage puissance solaire/volume de stockage du ballon d'eau chaude est le point principal de l’étude faite par l’installateur, avec l’appui d’abaques solaires, de logiciel de simulation ou du bureau d’études du fabricant. Après avoir défini les besoins en énergie thermique du logement pour produire l’eau chaude sanitaire (ECS) ou l’eau chaude sanitaire et le chauffage, il doit déterminer l'ensoleillement en consultant les données de la région, afin de calculer la surface des capteurs solaires thermiques, en prenant en compte l'efficacité des capteurs, c’est-à-dire la proportion d'énergie solaire captée et convertie en chaleur.

La formule à appliquer est la suivante : surface requise (m²) = besoin en énergie thermique du logement / Efficacité des capteurs × Ensoleillement local moyen.

Le rendement dépend de la source lumineuse du soleil. Pour donner un ordre de grandeur, pour produire 75 litres d’eau chaude sanitaire, il faut 1 m² de capteur solaire plan vitré dans le sud de la France et 1,3 m² dans l’est et le nord. Sachant que la consommation d’eau chaude à 60°C est d’environ 30 litres/jour par personne et que les ballons ECS ont des capacités moyennes de 200-300 litres, il s'agit donc d'installer, selon la localisation, entre 2 et 4 m² de capteurs pour une famille de 4-5 personnes.

De son côté, la mise en œuvre nécessite une double savoir-faire : de chauffagiste pour installer le ballon ou le préparateur, les équipements (pompe, vannes, purgeur, soupape de sécurité, régulation…) et le circuit hydraulique du fluide caloporteur ; de couvreur pour fixer les capteurs sur le toit en préservant son étanchéité.

L’entreprise doit donc être compétente et expérimentée. L'un des meilleurs moyens de s’en assurer est de choisir une entreprise qualifiée RGE Qualisol CESI ou Qualisol Combi (CECI + SSC). Ces certifications sont exigées pour bénéficier des aides en rénovation (MaPrimeRénov', CEE).

Quel est le système solaire thermique le plus performant ?

Deux solutions sont possibles : le capteur plan vitré (gammes Vitosol 100-FM et 200-FM  et le capteur tubulaire sous vide (gammes Vitosol 200-TM et 300-TM). Le choix se fait en fonction de l'orientation du toit, de la surface disponible, des besoins en eau chaude et du budget. Les capteurs plans vitrés ont un rendement inférieur d'environ 10% aux capteurs tubulaires qui peuvent mieux s'orienter pour capter le rayonnement du soleil. Ils prennent donc un peu plus de place à rendement égal. Par contre, une installation en capteurs solaires thermiques plans vitrés est moins chère qu'une solution en capteurs tubulaires sous-vide. 

Un amortissement entre 10-15 ans 

Si le coût d’investissement d’une installation solaire thermique est plus élevé que celui d’une installation de chauffage classique, les économies réalisées sur la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage, permettent de rentabiliser l'installation en 10 à 15 ans, selon la localisation, le profil du logement, les habitudes de puisage d’eau chaude et de chauffage. 

La durée de vie des capteurs solaires thermiques étant d’environ 25 ans, les économies à long terme sont donc importantes et ne peuvent que progresser dans les années à venir. Le rendement des capteurs va encore s'améliorer du fait des durées d'ensoleillement qui augmentent avec le réchauffement climatique et des augmentations de prix des énergies inévitables.

Le soutien d’aides financières significatives 

Grâce à la chaleur gratuite du soleil, les capteurs solaires thermiques participent à la transition énergétique, en diminuant les consommations sur le réseau électrique. De ce fait, l'installation d'un système CESI (pour l'eau chaude) ou SSC (pour l'eau chaude et le chauffage), labellisé NF ou Solar-Keymark, bénéficie d’aides financières lors de la rénovation énergétique.

Le dispositif MaPrimeRénov’ 

Cette aide à la rénovation énergétique évolue à partir du 1er janvier 2024, avec un meilleur financement et deux piliers : "Performance" pour les rénovations d’ampleur avec une obligation d'un accompagnement et "Efficacité" pour les aides forfaitaires par gestes. Les ménages peuvent en bénéficier en résidence principale ou secondaire, pour financer l'installation d'un chauffe-eau solaire individuel (CECI) ou un système solaire combiné (SSC), au titre de chauffage. Les montants de prime sont calculés en fonction du niveau de ressources du ménage. Le logement doit être construit depuis au moins 15 ans ou 2 ans, en cas de remplacement d'une chaudière gaz ou fioul. 

Les certificats d’économie d’énergie

L'installation d'un système solaire thermique est également éligible à différentes primes CEE, selon la localisation :

En maison et logement individuel : la fiche BAR-TH-101 Chauffe-eau solaire individuel (CECI) et les fiches BAR-TH 137 et BAR-TH 168 Système solaire combiné (SSI).

En collectif, la fiche BAR-TH-102 Chauffe-eau solaire collectif (CECI) et la fiche BAR-TH 144 Système solaire combiné (SSI).

En maison et logement individuel : la fiche BAR-TH-124 - Chauffe-eau solaire individuel.

En collectif, la fiche BAR-TH-135 - Chauffe-eau solaire collectif.

Ces aides financières sont cumulables avec un prêt Eco-PTZ qui est reconduit jusqu’en 2027, ainsi qu'avec les aides éventuelles des collectivités locales. Les travaux bénéficient d’une TVA à 5,5%. En 2023 et à titre indicatif, les subventions sont de l’ordre de 2.000 à 4.000 € pour un chauffe-eau solaire individuel (CECI) selon vos revenus et la prime CEE est d’environ 150 €, ce qui baisse très significativement le coût d’achat.

Pour connaître le montant exact des aides dont vous pouvez bénéficier, contactez un conseiller France Renov', le service public de la rénovation de l’habitat, via sa plateforme, par téléphone (0 808 800 700) ou en vous rendant à l’Espace Conseil France Renov', le plus proche de chez vous.

Une maintenance par un professionnel 

Un contrôle régulier des capteurs et de l’installation par un professionnel est nécessaire si on veut conserver le meilleur rendement du système. Il s’agit, notamment, de contrôler le réglage de la régulation qui peut générer une surconsommation de l’énergie d’appoint, de vérifier si les capteurs sur le toit ne sont pas encrassés ce qui diminue leur rendement, ou encore de s’assurer que la protection antigel du fluide caloporteur est toujours suffisante.

Le recyclage dans des filières adaptées

Une fois, leur durée de vie utile atteinte (20/25 ans), les différents composants des capteurs solaires thermiques peuvent se recycler, après collecte et démontage : le verre, les métaux (aluminium et acier), les plastiques et les isolants. De même le fluide caloporteur récupéré suit un traitement spécial. À noter qu'ils ne comprennent pas de terre rares.


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