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10 questions sur le fonctionnement de l’énergie solaire
- Quel est le principe ?
- Quel emplacement faut-il réserver ?
- Quel type de système choisir ?
- Quel équipement choisir ?
- Comment choisir un installateur ?
- Quelle taille d'installation faut-il ?
- Combien ça coûte ?
- Comment gérer le fonctionnement d'un chauffe-eau solaire et son appoint ?
- Quelles sont les garanties et qui fait la maintenance ?
- Il faut combien de temps pour amortir l'investissement ?
- Quel est le principe ?
Un chauffe-eau solaire est composé de 2 éléments principaux les "capteurs" solaires et le "ballon" de stockage.
Les "capteurs" sont posés dehors et permettent de capter la chaleur du rayonnement solaire afin de chauffer l'eau (Ils ne doivent pas être confondus avec les panneaux "photovoltaïques" qui transforment la lumière en électricité : voir la rubrique "Electricité PV").
Le "ballon" est installé à l'intérieur de la maison. Il sert à stocker l'eau chauffée par les capteurs.
Ces deux éléments sont reliés par un circuit hydraulique.
Il ne faut pas oublier qu'un chauffe-eau solaire n'est pas entièrement autonome. Pour les jours sans soleil, il faut un chauffe-eau conventionnel comme appoint.
- Quel emplacement faut-il réserver ?
D'abord, il faut savoir si vous avez un emplacement convenable pour installer les capteurs solaires.
Cet emplacement de 2 à 6 m2 (suivant les besoins) doit être orienté vers le Sud (du sud-est au sud-ouest) et être libre d'ombres portées par des arbres ou d'autres bâtiments quand le soleil est au plus bas sur l'horizon (en hiver).
Les capteurs peuvent être fixés sur un toit, une terrasse, par terre à côté de la maison ou sur une façade, et inclinés à environ 45° ( de 30° à 60° ) afin de recevoir le rayonnement solaire au mieux.
Dans le cas d'une construction neuve, il est recommandé de prévoir l'intégration des capteurs dans le toit, ou comme un élément architectural, comme un auvent par exemple. Les capteurs doivent paraître sur les dessins du permit de construire.
solaire (3 à 10)
- Quel type de système choisir ?
On peut choisir entre trois systèmes différents :
- le chauffe-eau solaire "monobloc"
- le chauffe-eau solaire à "thermosiphon" à éléments séparés
- le chauffe-eau solaire à éléments séparés avec pompe et régulation.
1. Le chauffe-eau solaire "monobloc",
relie les capteurs et le ballon dans un seul composant. Son fonctionnement est autonome et son installation très simple. En effet, il suffit de brancher l'alimentation de l'eau froide et connecter le départ de l'eau chaude à un robinet.
C'est le chauffe-eau solaire le moins cher et un grand nombre sont utilisés à travers le monde. Les inconvénients sont dus au ballon qui reste dehors avec les capteurs : Les pertes thermiques peuvent être importantes et son intégration architecturale est plus difficile. En France métropolitaine, il est particulièrement adapté à une usage en été.
2. Le chauffe-eau solaire à "thermosiphon" à éléments séparés.
Thermosiphon veut dire que la circulation de la chaleur passe des capteurs au ballon naturellement sans pompe ou autre dispositif, grâce à les différences de température. Pour ce faire, le ballon doit impérativement être placé plus haut que les capteurs et les circuits hydrauliques doivent être installés dans les règles de l'art afin de faciliter la thermo-circulation.
Le fonctionnement de ce type de chauffe-eau solaire est très simple et les risques de pannes sont faibles. Les coûts sont restreints et les performances, surtout dans les régions ensoleillées (comme le Sud de la France), sont excellentes.
3. Le chauffe-eau solaire à éléments séparés avec pompe et régulation.
Ce type de chauffe-eau solaire "à circulation forcée" est adapté à toutes les différentes configurations. Ainsi, le ballon peut être installé dans une cave ou éloigné des capteurs.
Il est plus cher que les systèmes précédents à cause des équipements supplémentaires. En effet, il faut une pompe pour transférer la chaleur des capteurs au ballon, ainsi qu'un système de régulation électronique pour mettre en marche et arrêter la pompe aux moments opportuns. La plupart des fabricants proposent un "groupe de transfert" qui regroupe tous ces équipements annexes.
- Quel équipement choisir ?
Il est difficile de comparer les équipements solaires objectivement. Même les avis techniques et le respect des différentes normes ne sont pas suffisants pour évaluer les performances d'une manière simple. Comme consommateur, il est utile de se renseigner sur tous les composants du système proposé et pas seulement sur les performances des capteurs mesurées en laboratoire :
- Est ce que le ballon est protégé contre la corrosion et bien isolé pour garder de l'eau chaude d'un jour pour le jour suivant ?
- Est ce qu'il y a un voyant qui montre que l'installation fonctionne correctement ?
- Est ce qu'on peut lire la température de l'eau "solaire" dans un endroit commode (cuisine, salle de bain) afin de décider s'il faut brancher l'appoint ?
- Est ce que les automatismes (régulation de la pompe, consignes pour l'enclenchement de l'appoint, ...) peuvent être modifiés facilement ?
- Quelles garanties sont proposées ?
- Comment choisir un installateur ?
Théoriquement, tout artisan plombier est capable d'installer un chauffe-eau solaire. Mais seulement quelques centaines en eu l'occasion de le faire dans les derniers deux ans. Ainsi, en France, l'Ademe a formulé une charte de qualité "Qualisol" pour les installateurs, afin de faire la distinction entre les plombiers expérimentés et les autres. Évidement, il est important d'avoir une qualification spécifique pour les installateurs de chauffe-eau solaires et le nombre d'installateurs qualifiés va augmenter avec la croissance du marché.
L'équipement et l'installateur sont souvent liés. Certains fabricants (ou distributeurs) préconisent un installateur agréé pour leur équipement et certains installateurs ont des facilités d'approvisionnement avec un fabricant particulier.
Les associations locales de consommateurs et les associations pour la promotion de l'énergie solaire pourraient être d'une grande assistance dans le choix des installateurs dans les différentes régions.
- Quelle taille d'installation faut-il ?
Le dimensionnement d'un chauffe-eau solaire pour les besoins d'une famille n'est pas une science exacte. Les familles hollandaises, par exemple, ont une préférence pour les chauffe-eau avec 2 m2 de capteurs et les familles allemandes avec 6 m2. Évidement, le nombre de personnes et le climat local sont importants, mais la taille d'un chauffe-eau solaire dépend aussi bien d'un raisonnement philosophique sur la finalité escomptée.
En Hollande, un chauffe-eau solaire sert surtout pour "préchauffer" l'eau chaude domestique, il est rare d'utiliser l'eau "solaire" sans appoint. Donc, l'installation solaire est dimensionnée pour assurer un rendement optimum et ne pas produire plus qu'il faut, même en été.
Personnellement, je préfère ce raisonnement et préconise pour une famille de 3 ou 4 dans le Sud de la France : 4 m2 de capteurs avec un ballon de 300 litres. Dans le Nord : soit 6 m2 avec un ballon de 300 litres ou 4 m2 avec un ballon de 200 litres.
Il se peut que de tels systèmes soient considérés surdimensionnés, car une partie de l'eau chaude produite en été ne sera pas consommée. Cependant, il sera possible de produire 100% des besoins (sans appoint) pendant la moitié de l'année. Ainsi, on peut réellement se dire qu'on utilise de l'eau chaude "solaire".
- Combien ça coûte ?
Le coût moyen constaté pour un chauffe-eau solaire avec 4 à 5m2 de capteurs et un ballon de 200 à 300 litres est d'environ 5.000 EURO TTC
Ce prix moyen est hors toute subvention, de crédit impôt ou de réduction du taux de la TVA.
Mais, si on a les moyens, on peut se faire plaisir, en soignant l'intégration des capteurs dans la structure d'une maison ou en utilisant des capteurs sous vide pour leur efficacité et leur image hi-tech.
- Comment gérer le fonctionnement d'un chauffe-eau solaire et son appoint ?
On pourrait répondre qu'un chauffe-eau solaire est comme une chaudière ou n'importe quel équipement ménager. On l'achète, on le fait installer, on l'utilise et si quelque chose ne marche pas, on téléphone au vendeur qui se déplace pour la réparer.
Mais actuellement, ce n'est pas exactement le cas. Car il faut comprendre le fonctionnement d'un chauffe-eau solaire pour en profiter pleinement. Il faut savoir, par exemple : qu'il y aura un maximum d'eau chaude "solaire" à la fin de la journée et si le ballon est isolé correctement, l'eau va rester chaude pour les douches du matin. Ensuite, l'eau dans le ballon ne sera que tiède et le soleil va la réchauffer... et ainsi de suite.
Le lien entre le chauffe-eau solaire et l'appoint (gaz, fioul, bois, électricité) peut être manuel ou automatique. Mais dans tous les cas, il faut une certaine compréhension de la part de l'usager pour en tirer les meilleurs résultats.
- Quelles sont les garanties et qui fait la maintenance?
Un chauffe-eau solaire est vendu avec une garantie constructeur, généralement de 10 ans pour les capteurs et de 2 ans pour les autres composants.
L'installateur assure la mise en marche. Ensuite, certains contrôles doivent être effectués au moins une fois par an. L'usager pourraient effectuer ces contrôles suivant les indications d'un carnet de maintenance préparé par l'installateur. Ou bien, l'usager pourrait souscrire un contrat de maintenance, éventuellement groupé avec un contrat déjà souscrit pour la maintenance de sa chaudière.
- Il faut combien de temps pour amortir l'investissement ?
On termine avec une question piège, sans réponse précise. La productivité (et donc l'amortissement) d'un chauffe-eau solaire est fortement influencée par le climat et la consommation d'eau chaude. En étant absent, on peut économiser de l'électricité ou du gaz, mais l'eau chaude solaire "non consommée" sera perdue à jamais. Ainsi, l'amortissement du chauffe-eau solaire sera directement lié à la consommation d'eau chaude journalière et pendant l'année.
De plus :
- L'énergie solaire remplace une énergie conventionnelle et quel sera le prix de l'énergie substituée dans 5 ou 10 ans ?
- L'énergie solaire évite l'émission de poussières et de gaz polluants et l'utilisation d'un chauffe-eau solaire pendant une année peut éviter l'émission de la quantité de dioxyde de carbone produite par une voiture roulant 8.000 km.
C'est un petit pas en faveur de l'environnement, que tout le monde peut faire. - L'énergie solaire est une source d'énergie locale, son utilisation est une force de développement pour la région.
