Comprendre et installer un chauffe-eau solaire : notre guide étape par étape
Le chauffe-eau solaire est de plus en plus présent dans nos logements. Facile d’utilisation, il ne demande aucune manipulation particulière une fois installé. Voici toutes les informations à connaître pour concrétiser sereinement votre projet.
Qu’est-ce qu’un chauffe-eau solaire ?
Un chauffe-eau solaire est un système permettant de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) en utilisant l’énergie solaire. Son fonctionnement est relativement simple.
Ce type d’installation comprend :
- un collecteur solaire comprenant des capteurs solaires — autrement nommés panneaux solaires thermiques ;
- un ballon d’eau chaude ;
- un circuit composé de tuyaux permettant de relier les panneaux solaires thermiques au ballon d’eau chaude installé dans le logement.
Les capteurs solaires vont capter l’énergie solaire. Ces derniers contiennent un réseau de tubes comprenant un liquide caloporteur. Ce liquide caloporteur présente la propriété de pouvoir absorber et transporter de la chaleur d’un point A à un point B. Une fois chauffé au sein des panneaux solaires thermiques, ce liquide caloporteur est acheminé vers le serpentin – jouant le rôle d’échangeur thermique - du ballon d’eau chaude. La circulation du liquide caloporteur est assurée par une pompe. Le liquide caloporteur va transmettre sa chaleur à l’eau contenue dans le réservoir. L’eau chaude peut ensuite être utilisée dans l’habitation.
Les principaux avantages du chauffe-eau solaire sont donc :
- des économies d’énergie significatives ;
- l’utilisation d’une énergie renouvelable pour réduire son empreinte écologique.
Il s’agit d’une solution pour un avenir durable, testée et validée depuis déjà plusieurs années.
Quels sont les types de chauffe-eaux solaires et leurs composants ?
Il existe 2 types de chauffe-eaux solaires :
- le chauffe-eau solaire à circulation directe ;
- le chauffe-eau solaire à circulation indirecte.
Voyons plus en détail leur fonctionnement et leurs différences.
Le chauffe-eau solaire à circulation directe
Un chauffe-eau solaire à circulation directe chauffe directement l’eau au sein du collecteur de chaleur. Cette eau chaude est ensuite acheminée dans le ballon d’eau chaude.
Ce type de chauffe-eau ne contient donc pas d’échangeur thermique. L’eau est directement chauffée au niveau des capteurs solaires.
Le chauffe-eau solaire à circulation indirecte
Un chauffe-eau solaire à circulation indirecte fonctionne à peu près de la même manière qu’un chauffe-eau solaire à circulation directe. La principale différence est l’utilisation d’un liquide caloporteur autre que de l’eau pour absorber la chaleur produite par les panneaux solaires. En effet, ce type d’installation comprend un liquide antigel utilisé comme liquide caloporteur. Ce liquide antigel va absorber la chaleur captée par le collecteur solaire.
Ce liquide caloporteur va ensuite être acheminé vers un échangeur thermique. À cette étape, la chaleur contenue dans le liquide caloporteur va être transférée sans contact direct à l’eau potable contenue dans le réservoir de stockage du ballon d’eau chaude. Une fois déchargé de sa chaleur, le liquide caloporteur va repartir vers le collecteur solaire pour un nouveau cycle de chauffe.
L’avantage du chauffe-eau solaire à circulation indirecte est sans conteste l’utilisation d’un liquide antigel comme liquide caloporteur. Ce liquide antigel ne peut pas geler en présence de températures négatives, contrairement à l’eau. Cette propriété antigel réduit ainsi le risque d’endommager l’installation durant l’hiver.
De même, l’eau chaude sanitaire reste stockée dans le réservoir du ballon d’eau. Elle ne circule pas dans des collecteurs solaires. Cette circulation indirecte de la chaleur permet ainsi de limiter le risque de contamination de l’eau.
Comment installer un chauffe-eau solaire ?
Chaque type de chauffe-eau solaire comprend des spécificités dans son installation. Nous nous contenterons ici de vous présenter les principales étapes d’installation. Dans tous les cas, il est vivement conseillé de faire appel à un installateur professionnel qualifié RGE. Vous pourrez ainsi bénéficier d’une installation conforme, sécurisée et garantie par le professionnel ayant procédé à l’installation.
Les principales étapes d’installation sont :
- la préparation du support — que ce soit sur un toit ou au sol — afin de s’assurer de la stabilité et de la solidité de la surface prévue pour accueillir les collecteurs solaires ;
- l’installation des panneaux solaires thermiques en respectant les consignes dans le guide d’installation du fabricant et en choisissant une orientation sud, sud-est ou sud-ouest pour capter le plus efficacement possible les rayons du soleil ;
- l’installation du réservoir de stockage — c’est-à-dire du ballon d’eau chaude — dans un endroit approprié à l’intérieur du logement, comme dans un garage, dans une buanderie, dans une cave, etc. ;
- l’installation du circuit de fluide caloporteur, avec le raccordement des tuyaux entre les panneaux solaires thermiques et le ballon d’eau chaude ;
- l’installation électrique, avec notamment le branchement de la pompe de circulation, des capteurs de température, des dispositifs de secours, etc. ;
- le raccordement de l’installation électrique au piquet de terre, afin de sécuriser ce circuit électrique ;
- le remplissage du circuit avec le liquide caloporteur ;
- la purge de l’air présent dans le circuit ;
- la mise en service avec une vérification minutieuse du bon fonctionnement de l’installation et de l’absence de fuite au niveau du circuit du fluide caloporteur.
Vous pouvez maintenant suivre et comprendre les différentes étapes d’installation de votre chauffe-eau solaire.
Comment choisir le bon emplacement ?
L’exposition représente un critère important dans l’efficacité d’un chauffe-eau solaire. En effet, plus les capteurs solaires seront exposés directement aux rayons du soleil et plus ces derniers seront en mesure de produire une quantité importante d’eau chaude sanitaire.
Voici donc les principaux conseils concernant le choix de l’emplacement de votre collecteur solaire :
- une orientation idéalement tournée vers le sud, le sud-est ou le sud-ouest pour maximiser le rendement de ce système ;
- un emplacement éloigné des zones d’ombre (ex. : haut arbre, bâtiment à étage…) pendant les heures d’ensoleillement ;
- un emplacement qui s’intègre au reste du bâti et des espaces verts, en respectant notamment le plan d’urbanisme local (PLU) ;
- un accès facile aux capteurs solaires, afin de permettre aux professionnels de réaliser la maintenance et de réparer d’éventuelles pannes ;
- une distance réduite avec le réservoir de stockage, afin de limiter les pertes de chaleur et les risques de fuite du liquide caloporteur.
Dans tous les cas, faites-vous accompagner par un installateur professionnel. Ce dernier pourra vous informer des demandes à effectuer en mairie avant la pose de ce système et de l’emplacement idéal selon la configuration et l’orientation de votre logement.
Quel est l’entretien à prévoir ?
Un entretien régulier par un professionnel permet d’allonger la durée de vie des différents composants d’un chauffe-eau solaire.
Voici les principales recommandations en la matière.
La vérification et le nettoyage des capteurs solaires
Pour rappel, les capteurs solaires permettent de capter l’énergie solaire afin de l’utiliser comme source de chaleur. De ce fait, leur surface servant à capter les rayons du soleil doit rester propre. Vous devez notamment veiller à ce qu’il n’y ait pas :
- de feuilles d’arbre ou d’autres débris végétaux ;
- de grains de sable collés sur la paroi vitrée des panneaux thermiques, suite à des vents venant du Sahara par exemple ;
- de mousses en formation dues à l’humidité ;
- de saletés en couche épaisse pouvant réduire le captage des rayons du soleil.
Si vous constatez que la surface de vos panneaux solaires thermiques est sale, vous pouvez procéder vous-même au nettoyage.
Attention : comme toute intervention en hauteur, prenez les mesures de sécurité nécessaires pour éviter tout risque de chute.
Une fois sécurisé, vous pouvez nettoyer la surface de vos panneaux à l’aide d’un tuyau d’arrosage et d’une brosse douce.
Voici les principales étapes de nettoyage conseillées :
- arrosez la surface des panneaux avec un tuyau d’arrosage, en veillant à ce que le jet d’eau ne soit pas trop fort pour éviter d’endommager les composants ou le système de fixation des panneaux ;
- nettoyez ensuite la surface à l’aide d’une brosse à poils doux pour éviter de rayer la surface des panneaux, en utilisant si besoin une brosse reliée à un manche télescopique si vous intervenez depuis une échelle ou un échafaudage ;
- rincez de nouveau la surface des panneaux avec le tuyau d’arrosage, afin d’éliminer les derniers résidus.
Le nettoyage de vos panneaux solaires thermiques peut également être effectué par un professionnel, si vous ne pouvez pas intervenir vous-même pour des raisons de sécurité ou autre.
De même, si vous constatez la moindre détérioration sur l’un des composants de vos capteurs solaires, n’hésitez pas à contacter dans les plus brefs délais un installateur professionnel. Ce dernier pourra vérifier l’état de votre installation et changer si besoin un composant détérioré avant que le problème ne s’étende sur d’autres composants.
La vérification de la quantité et de la qualité du fluide caloporteur
Le liquide caloporteur permet de transmettre la chaleur produite par les capteurs solaires à votre ballon d’eau chaude. Il s’agit donc d’un composant liquide qui nécessite une vérification régulière. La vérification à effectuer porte principalement sur la quantité du liquide présent dans le circuit fermé ainsi que sur sa qualité.
En cas de fuite, la quantité du liquide caloporteur peut diminuer, entraînant par la même occasion une diminution de l’efficacité du système.
En outre, certains tuyaux transportant ce type de liquide peuvent se dégrader. Ces derniers peuvent alors transmettre des particules de corrosion dans le liquide. Les propriétés du liquide caloporteur seront amoindries avec la présence de résidus de corrosion. Au moindre doute de corrosion d’un tuyau de votre chauffe-eau solaire, faites vérifier votre installation par un professionnel.
Dans tous les cas, ces vérifications sont à effectuer par un professionnel. Ce dernier pourra vérifier la quantité de liquide caloporteur selon les recommandations du fabricant. De même, ce dernier pourra faire analyser le liquide caloporteur en cas de doute sur sa qualité et procéder à son remplacement si besoin.
Le contrôle de la pression dans le circuit du fluide caloporteur
Le circuit fermé comprenant le liquide caloporteur est mis sous pression. Cette mise sous pression permet d’acheminer rapidement le liquide caloporteur des panneaux solaires thermiques au réservoir de stockage, et inversement.
Une baisse de pression entraîne un ralentissement dans la transmission de ce liquide d’un point A à un point B. Ce ralentissement peut entraîner une diminution de la chaleur transmise, le liquide pouvant se refroidir durant le transport.
Au contraire, une pression trop forte peut endommager le circuit et les éléments qui y sont reliés. Pour éviter cela, les systèmes de panneaux solaires sont généralement équipés de vannes de sécurité.
Dans tous les cas, la pression de votre système de chauffe-eau solaire doit être vérifiée régulièrement par un professionnel.
La vérification du réservoir de stockage
Le réservoir de stockage — autrement dit votre ballon d’eau chaude — doit aussi être vérifié périodiquement. Ce dernier peut être soumis à des problèmes de corrosion ou d’accumulation de calcaire. Ces problèmes courants peuvent entraîner une diminution des performances du chauffe-eau. Des déperditions de chaleur peuvent alors être constatées.
De même, tout problème de corrosion doit entraîner un remplacement immédiat du réservoir de stockage. En effet, ce réservoir contient de l’eau potable. En aucun cas des particules de corrosion doivent entrer en contact avec l’eau contenue dans le réservoir au risque de rendre impropre à la consommation cette eau.
Pour ce type de vérification, là encore, il est vivement conseillé de faire appel à un chauffagiste professionnel.
Le contrôle du système de commande et de régulation
Un système de chauffe-eau solaire comprend également un certain nombre de composants électriques. Il s’agit principalement de capteurs de température, de thermostats ou bien encore de régulateurs de température. Ces différents composants ont pour objectif de mesurer et de contrôler la chaleur produite par les panneaux solaires thermiques.
En cas de dysfonctionnement de l’un de ces composants, votre installation ne pourra plus produire de l’eau chaude sanitaire à la température programmée sur votre thermostat.
Ce type de contrôle pourra être réalisé par un professionnel en cas de panne de votre système ou lors de la maintenance de l’installation.
Le cas échéant, un installateur professionnel pourra changer une pièce défectueuse.
Pour résumer, seul le nettoyage de vos panneaux solaires thermiques peut être réalisé par vous-même, sous couvert que cette tâche puisse être effectuée en toute sécurité.
Un installateur professionnel pourra quant à lui vérifier l’intégralité des autres composants lors de la maintenance de votre installation.
Quelle est la rentabilité estimée de cet investissement ?
Les chauffe-eaux solaires permettent de réaliser des économies d’énergie significatives. Au-delà de ce constat, quelles sont réellement les économies réalisables sur sa facture d’électricité ? Quelle est la durée de vie estimée de cette installation ? Existe-t-il des aides financières pour l’installation d’un chauffe-eau solaire ?
Les économies d’énergie estimées par l’ADEME
L’ADEME a estimé la part des besoins en eau chaude d’un foyer couverts par un chauffe-eau solaire. Selon cet organisme, un chauffe-eau solaire permet de couvrir entre 40 et 80 % des besoins annuels d’un foyer en eau chaude sanitaire.
Cette estimation relativement large se justifie par les différences de production selon la localisation de l’habitation et la taille de l’installation. Ainsi, un logement qui bénéficie d’un taux d’ensoleillement élevé toute l’année avec plusieurs panneaux solaires thermiques peut espérer approcher les 80 % d’autonomie en eau chaude sanitaire.
Au vu du prix du kilowatt-heure d’électricité, les installations couvrant 40 % des besoins en eau chaude permettent également de réaliser des économies non négligeables sur sa facture d’électricité.
De plus, l’énergie solaire ne subit pas de variation de prix, contrairement au gaz naturel ou à l’électricité provenant du nucléaire.
La durée de vie moyenne de l’installation
L’ADEME a aussi recueilli plusieurs données chiffrées concernant la durée d’utilisation des installations solaires. Selon cet organisme, la durée de vie moyenne est de :
- 20 à 30 ans pour des capteurs solaires ;
- plus de 20 ans pour les réservoirs de stockage (ballons d’eau chaude) ;
- 10 ans pour les éléments composant le circuit hydraulique.
Pour information, le prix moyen d’un chauffe-eau solaire individuel se situe entre 6 000 et 8 000 €. Cette fourchette de prix annoncée peut être plus basse ou plus haute selon la qualité et la taille de l’installation. Afin d’avoir une estimation cohérente avec vos besoins en eau chaude, n’hésitez pas à demander un devis auprès d’un professionnel.
Dans tous les cas, au vu de la durée de vie des composants de cette installation, vous pouvez espérer une rentabilité en quelques années à peine de votre investissement.
Les subventions et les aides financières disponibles
L’installation d’un chauffe-eau solaire s’inscrit dans une démarche à la fois économique et écologique. En utilisant une énergie renouvelable comme principale source d’énergie, vous pouvez bénéficier d’aides financières proposées par l’État.
Les principales aides financières et subventions que vous pouvez obtenir sont :
- MaPrimRénov’, avec l’État qui a augmenté significativement l’enveloppe budgétaire consacrée à cette aide pour 2024 ;
- l’éco-PTZ, qui permet d’emprunter un montant maximum de 50 000 euros pour des travaux de rénovation énergétique avec un taux d’intérêt nul ;
- le dispositif des certificats d’économies d’énergie (CEE), qui permet aux fournisseurs d’énergie de vous proposer des aides financières sous la forme de leur choix (ex. : versement d’une prime).
D’autres aides peuvent vous être proposées par votre région ou votre département. N’hésitez pas à vous renseigner auprès d’un Espace Conseil France Rénov'. Ce service public de conseil mis en place par l’État a pour objectif d’accompagner les particuliers souhaitant réaliser des travaux de rénovation énergétique.
Investir dans l’énergie solaire : une décision judicieuse pour votre foyer et la protection de l’environnement
Le chauffe-eau solaire représente une installation qui vous permet à la fois de réaliser des économies et de faire un pas pour la protection de l’environnement. Cette démarche vertueuse représente un investissement durable qui peut être rentabilisé en quelques années selon la taille de l’installation et vos besoins en eau chaude sanitaire.
Les avantages du solaire sont :
- une énergie renouvelable, gratuite et disponible en quantité suffisante sur tout le territoire français ;
- une énergie qui ne subit pas de fluctuation de prix ;
- des installations de panneaux solaires testées et validées depuis déjà plusieurs années, avec une conception de l’installation faite pour durer sur plusieurs décennies ;
- une amélioration de la note du DPE avec une augmentation de la valeur immobilière du bien équipé.
À l’heure où le prix du gaz naturel importé et de l’électricité provenant du parc nucléaire français ne cesse d’augmenter, les solutions énergétiques renouvelables représentent l’avenir. L’État a pour ambition d’accélérer cette transition en finançant à grande échelle ces travaux. Ce ne sont pas moins de 5 milliards d’euros qui ont été débloqués pour 2024 afin de financer MaPrimRénov’.
De ce fait, c’est le moment d’investir dans des solutions durables, avec l’aide financière de l’État. De même, certaines aides sont cumulables. Vous pouvez par exemple cumuler MaPrimRénov’ avec l’éco-PTZ. Vous pouvez également intégrer l’installation d’un chauffe-eau solaire dans un projet de grande envergure de rénovation énergétique de votre habitat, afin d’obtenir une aide financière plus élevée.
N’hésitez pas à vous renseigner dès maintenant sur les aides disponibles selon votre projet, en contactant un conseiller d’un Espace Conseil France Rénov’ ou en utilisant notre simulateur d'aides financières. Les installations solaires sont aujourd’hui accessibles à tous les foyers et permettent à chacun de profiter d’un logement sain, plus écologique et moins coûteux en énergie.