Comment ça marche ?
«Un tuyau d'arrosage plein d'eau abandonné au soleil… Peu à peu, la température de l'eau s'élève. Plus le tuyau est sombre, plus l'eau est chaude. Elle serait même brûlante si le tuyau était placé sous une vitre. C'est simple, gratuit efficace : il n'y a qu'à tirer parti du moindre rayon de soleil. C'est là le principe du chauffe-eau solaire.» (ADEME)
Couplage de panneaux solaires thermiques et d'un ballon d'eau chaude, le chauffe-eau solaire individuel (CESI) est un système de production d'eau chaude utilisant l'énergie solaire pour couvrir jusqu'à 70%¹ des besoins en eau chaude de votre habitat. Pour conserver une eau à bonne température tout au long de l'année, ce système est généralement couplé à un système d'appoint, qui prend le relai des panneaux solaires pour assurer la production d'eau chaude pendant les périodes de faible ensoleillement.
À noter : contrairement aux panneaux solaires photovoltaïques les capteurs solaires thermiques ne produisent pas d'électricité. Ils sont destinés à capter la chaleur émise par le rayonnement solaire.
Principe de fonctionnement – CESI à circulation forcée
Etape 1 : Le captage solaire
Les capteurs solaires, installés sur votre toiture ou dans votre jardin (au sol), sont constitués d'une vitre qui produit un effet de serre à l'intérieur du capteur. Ce dernier regroupe des tubes en cuivre en contact avec un absorbeur. Ils captent la chaleur et chauffent ainsi le liquide caloporteur (eau + antigel) qu'ils contiennent.
Etape 2 : Le transport
Réchauffé, le liquide est conduit par une canalisation calorifugée jusqu'au ballon de stockage pour y restituer la chaleur accumulée. Une fois refroidi par son passage dans l'échangeur (voir étape 3), le liquide est redirigé vers les panneaux.
Etape 3 : La restitution de la chaleur
Dans le ballon, un échangeur thermique transfert la chaleur du liquide caloporteur à l'eau du ballon. Celle-ci peut alors alimenter le circuit d'eau chaude de la maison pour le chauffage (plancher chauffant, radiateur basse température) ou l'eau chaude sanitaire.
Etape 4 : La régulation du circuit
Le fonctionnement de ce circuit «primaire» est commandé par un régulateur qui enclenche une pompe lorsque les capteurs peuvent fournir de la chaleur au ballon (la différence de températures entre le circulateur et le ballon fait enclencher / arrêter le mécanisme) et le coupe dans le cas contraire.
Etape 5 : Le stockage
Le stockage est assuré dans un ballon d'eau chaude particulièrement bien isolée. Il stocke ainsi l'eau chaude solaire produite. Il est donc possible de profiter d'une eau chaude même la nuit, quand il n'y a plus de soleil.
Etape 6 : L'appoint
Lorsque l'ensoleillement est insuffisant, un dispositif d'appoint intégré au système assure la montée en température de l'eau. Un second ballon, pourvu d'un réchauffeur, peut également jouer ce rôle.
Puis-je l'intégrer dans mon installation ?
Puis-je l'associer à une chaudière à gaz, à fioul ou à bois ?
Oui. Votre installation variera en fonction de votre configuration actuelle :
– Si vous possédez un ballon raccordé à une chaudière de moins de 10 ans, vous pouvez vous équiper d'un CESI sans appoint (le ballon existant sert d'appoint).
– Si votre chaudière a plus de 10 ans, vous pouvez installer un CESI avec appoint hydraulique (échangeur inséré au ballon).
– Si vous avez une chaudière gaz naturel instantanée de moins de 10 ans et qui est équipée d'une régulation thermostatique et modulante, prévoyez un CESI sans appoint. Attention, des précautions d'installations sont à prévoir (dispositif de limitation de température en entrée de chaudière).
Ai-je besoin d'un permis de construire pour faire poser un chauffe-eau solaire ?
Dans un lotissement ou une copropriété, renseignez-vous au préalable sur les règles applicables (aspect, couleurs…) aux travaux apportant des modifications au bâti. Si votre maison existe déjà, vous avez simplement à faire une déclaration de travaux auprès de votre mairie. Si vous avez un projet de construction d'une maison que vous souhaitez équiper en solaire, sachez que le chauffe-eau solaire doit être décrit dans votre demande de permis de construire. Il sera examiné à cette occasion par les services communaux. (Source ADEME)
Puis-je conserver mon ballon d'eau chaude ?
Oui si vous optez pour une installation avec deux ballons installés en série (votre ballon existant et le ballon solaire). Installation pourvue de deux ballons ou substitution du ballon existant, il faudra quoiqu'il en soit un ballon qui a été étudié pour le stockage solaire : en effet, le ballon solaire est un équipement spécifique. Il est équipé d'un échangeur permettant de chauffer l'eau sanitaire avec l'énergie absorbée par les capteurs.
Puis-je l'associer à mon installation de chauffage électrique existante ?
Oui. Votre installation variera en fonction de votre configuration actuelle :
– Si vous possédez un ballon électrique de moins de 10 ans, vous pouvez installer un CESI sans appoint (le ballon existant sert d'appoint).
– Si votre ballon électrique a plus de 10 ans, remplacez-le par un CESI avec un appoint électrique intégré au ballon (c'est-à-dire une résistance intégrée au ballon solaire).
– Si vous n'avez pas de ballon pour votre eau chaude sanitaire, vous pouvez installer un CESI avec un appoint électrique (il est assuré par une résistance intégrée au ballon solaire).
¹ Pour un dimensionnement selon les préconisations de l'Ademe