Le chauffe-eau solaire

Écologique mais aussi très économique, le chauffe-eau solaire vous permet de réchauffer votre maison tout au long de l'année sans pour autant contribuer au réchauffement de la planète. Contrairement aux idées reçues, ce système fonctionne même dans les régions les plus austères. Avec l'énergie solaire c'est environ 80% de vos besoins en matière de chauffage et d'eau chaude qui seront couverts chaque mois et ce sans dépenser le moindre centime une fois installé. Incontournable pour le dossier chaudière, BricoleurDuDimanche vous présente cette semaine le chauffe-eau solaire.

Le fonctionnement

Le principe du chauffe-eau solaire est le même que celui d'un tuyau d'arrosage rempli d'eau qui se réchauffe en plein soleil. Pour reprendre ce concept à plus grande echelle et s'adapter à un usage domestique, le chauffe-eau solaire est constitué de plusieurs élèments.
Des capteurs solaires thermiques, généralement placés sur le toit des habitations, captent les rayons du soleil et les transforment en chaleur en chauffant un fluide caloporteur. Il s'agit d'une boite vitrée (vitre prismatique qui retient 95 %des rayons du soleil) isolante produisant un effet de serre. Elle contient des tubes en cuivre, noirs, appelés les absorbeurs. Ce sont eux qui captent les rayons et chauffent le liquide caloporteur (un antigel).


Un circuit primaire, calorifugé et étanche, relié au capteur transporte la chaleur produite par ce dernier à l'intérieur du bâtiment vers le ballon de stockage solaire sous la forme d'un liquide appelé le liquide primaire. Le ballon est une cuve métallique parfaitement isolé qui contient la réserve d'eau froide sanitaire.
Dans le ballon de stockage, le liquide primaire passe par un échangeur thermique matérialisé par un serpentin de tuyau, où il cède ses calories à l'eau sanitaire froide du réseau contenue dans le ballon. Lorsque l'eau est réchauffée par le liquide, elle est distribué dans le circuit de la maison .Elle est aussitôt remplacée dans le ballon par de l'eau froide. Une fois le liquide primaire refroidi, il repart vers le capteur solaire où il est à nouveau réchauffé.
Le liquide caloporteur, peut circuler de deux façons différentes entre les capteurs et le ballon. Avec la circulation naturelle, le liquide circule grâce à sa différence de densité avec l'eau du ballon, plus chaud et moins dense qu'elle, il s'élève naturellement vers les capteurs par thermocirculation. Pour ce faire, les capteurs doivent être placés plus bas que le ballon. Les chauffe-eau qui fonctionnent selon ce principe sont appelés les thermosiphons.

Avec la circulation forcée, quand le ballon ne peut pas être installé plus haut que les capteurs, une pompe électrique appelée le circulateur fait circuler le liquide quand il est plus chaud que l'eau située dans le bloc. La pompe s'active grâce à un dispositif de régulation qui se base sur la température grâce à un thermostat relié à une sonde située dans le ballon et une autre située au niveau des capteurs. Quand la sonde du ballon est plus chaude que celle des capteurs, le circulateur est désactivé par le dispositif de régulation.

Les solutions d'appoint

Si vous êtes dans une région où l'ensoleillement est variable, il est conseillé de rajouter à votre circuit un dispositif d'appoint, particulièrement utile durant la période hivernale. Il prendra le relais au niveau du ballon pour réchauffer l'eau. Il peut s'agir d'une résistance électrique, à placer au milieu du ballon, ou bien d'un serpentin hydraulique, situé dans le haut du ballon, raccordé à une chaudière (gaz, fioul, bois, etc.) placée en aval du ballon.

Les différents modèles de chauffe-eau solaires

On distingue deux sortes de chauffe-eau, les chauffe-eau monoblocs et les chauffe-eau séparés.

Le chauffe-eau solaire monobloc
Comme son nom l'indique ce système est constitué d'une seule partie, un châssis rigide sur lequel sont groupés les capteurs et au dessus le ballon. Placé à l'extérieur, ce système est compact, simple et peu cher. Il convient au support légèrement inclinés et plats mais se pose plus difficilement sur les toitures en pente.
Ce type de chauffe-eau est à préconiser pour les maisons ayant déjà un équipement d'eau chaude ou il réduira la facture énergétique en préchauffant, ou pour les maisons secondaires n'ayant aucun équipement. Il est cependant déconseillé pour les habitations principales, le ballon de stockage se refroidissant assez rapidement car il est situé à l'extérieur. Ce type de chauffe-eau des disponible à partir de 1300€, sans compter le prix de l'installation.

Le chauffe-eau solaire à éléments séparés
Ici, le ballon est situé dans une pièce ou un local attenant mais bien distinct des capteurs, ce qui permet de le préserver des conditions climatiques et offre la possibilité d'avoir un ballon de très grande taille si besoin. Ces modèles peuvent convenir à tous type d'habitations, même celles n'ayant aucune installation d'eau chaude. Dans ce cas, il est tout de même conseillé de les coupler avec une solution d'appoint. Les modèles les plus courants sont à circulation forcée, car mettre le ballon au dessus des capteurs est souvent contraignant dans ce type d'installation. Pour une famille de 4 personnes, un ballon de 300 litres est largement suffisant. Plus onéreux que le modèle monobloc ce type de chauffe-eau est disponible à partir de 2000 euros, comptez environ 5000 euros, installation comprise.

Quel que soit le modèle choisi, vous aurez le droit à un crédit d'impôt accordé par l'ADEME, si vous faites installer votre chauffe-eau par un professionnel qualifié dans votre résidence principale.
Il est cependant tout à fait possible de mettre en place soi même son chauffe-eau solaire avec un peu de connaissances et beaucoup d'huile de coude. Dans ce cas soyez vigilants et ne choisissez que des équipements certifiés conformes par les normes en vigueur.
Même si vous l'installez vous-même, la mise en place de ce type d'équipement réclame obligatoirement une déclaration de travaux à faire auprès de votre marie.
Avec de type de chauffe-eau, l'énergie solaire nous offre une solution naturelle et non polluante pour améliorer notre confort que BricoleurDuDimanche approuve pleinement et conseille à tous ceux qui ont la chance d'habiter dans des régions ensoleillées.

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Hélène David - BricoleurDuDimanche - 30 août 2007

Tous les volets de ce dossier :
Les chauffe-eau solaires.
Les pompes à chaleur (PAC).
Les chaudières à bois.
Les chaudières classiques
Lettre ouverte à un chauffagiste