Introduction sur le chauffage solaire
Avant toutes choses, il est important de préciser que “chauffage solaire“ est un terme générique. Il peut faire référence à différentes façons de produire de la chaleur grâce à un panneau solaire.
Le chauffage solaire permet surtout de produire de l’eau chaude. C’est ensuite cette eau qui va être utilisée de différentes façons pour chauffer votre logement.
Vous pouvez également utiliser l’électricité photovoltaïque pour chauffer un foyer. Le chauffage solaire fait également partie de la catégorie des chauffages autonomes.
Voyons tout cela plus en détail.
Comment fonctionne le chauffage solaire ?
Plusieurs solutions ont été créées pour produire de la chaleur à partir de l’énergie solaire. Il existe, aujourd’hui 4 façons de faire :
- Le panneau solaire photovoltaïque
- Le panneau solaire thermique
- Le panneau solaire à air
- Le panneau solaire hybride.
Revenons rapidement sur le fonctionnement de chaque solution.
Chauffer sa maison avec l’énergie photovoltaïque
Comme nous le savons, les panneaux solaires photovoltaïques produisent de l’électricité grâce aux rayons du soleil. Si le foyer est chauffé au tout électrique les panneaux deviennent la source d’énergie qui alimente le chauffage.
Dans ce cas nous pouvons donc parler de chauffage solaire photovoltaïque. Lorsqu’on utilise “chauffage solaire” c’est en général la solution thermique qui y est associée. Il existe également désormais des radiateurs à inertie connecté au solaire, qui intègre directement des batteries.
Chauffer sa maison avec l’énergie solaire thermique
L'énergie solaire thermique est donc différente de l'énergie photovoltaïque. Elle permet de transformer les rayons infrarouges du soleil en chaleur. Cette fois, il faut donc que votre logement soit chauffé grâce à des radiateurs à eaux ou par un plancher chauffant. Si c'est de cette énergie dont vous avez besoin il faut installer des capteurs solaires thermiques et non pas photovoltaïques.
Chauffer sa maison avec les capteurs solaires thermiques
Le capteur solaire thermique est moins connu que le capteur solaire photovoltaïque.
C’est un panneau qui est composé de tubes. À l’intérieur de ces tubes se trouve un liquide caloporteur, c’est un liquide qui capte les calories des rayons solaires.
Une fois que le liquide est chaud, il transmet sa chaleur à votre réseau domestique. Très souvent c’est à votre ballon de stockage que la chaleur est transmise.
Avec des capteurs thermiques vous pouvez alimenter des chauffages à eau ou un plancher chauffant.
Chauffer sa maison avec les panneaux solaires à récupération d’air
Les systèmes de chauffage solaire à récupération d’air chaud ressemblent à des panneaux solaires mais sont en fait des récupérateurs de chaleur solaire.
Cette chaleur est produite par le rayonnement du soleil qui chauffe la façade des panneaux. Cet air chaud est ensuite aspiré par une ventilation et réinjecté dans votre maison après avoir été filtré.
Chauffer sa maison avec les panneaux solaires hybrides
Le panneau solaire hybride est constitué d’une face recouverte de cellules photovoltaïques. Il produit donc de l’électricité. Lorsqu’un panneau produit de l’électricité il chauffe, c’est cette chaleur qui est récupérée.
Le panneau peut-être refroidi par un liquide froid qui vient capter sa chaleur pour la redistribuer. Il peut aussi être ventilé, dans ce cas l’air chaud est insufflé dans la maison (pour ce qui est de la deuxième option on parlera plutôt de panneau aérovoltaïque qu’hybride).
D'ailleurs avant d'aller plus loin, je vous propose de regarder de plus près la solution aérovoltaïque.
Focus sur l’aérovoltaïque
L’aérovoltaïque c’est une technologie qui produit de l’électricité et de l’air chaud (ou froid).
Contrairement à l’hybride il n’est pas refroidi par un liquide. Ici on utilise des “amplificateurs“ de chaleur, en fait ce sont des espaces vides sous les panneaux.
La chaleur se loge dans ces espaces vides puis elle est insufflée dans votre maison. C’est avec un système de ventilation que le logement est chauffé (ou refroidi l’été).
Maintenant que vous en savez un peu plus sur les différents procédés, on va parler de fiabilité.
Est-ce que le chauffage solaire est un système fiable ?
Ce qui est important de comprendre avec le chauffage solaire c’est que quelle que soit la solution, ce sera avant tout une solution d’appoint. Aucun des systèmes que je viens de citer ne permet de répondre à tous les besoins d’un foyer.
Toutes les solutions n’ont pas les mêmes résultats, tout dépend de vos besoins. Voyons tout cela de plus près.
Quelle est l’efficacité du chauffage solaire photovoltaïque ?
Ici tout dépend de votre consommation d’électricité et de votre potentiel de production.
En déclenchant votre chauffe-eau en pleine journée, par exemple, l’eau sera montée en température grâce à l’énergie photovoltaïque. L’énergie ne vient plus du réseau public, vous faites donc des économies. L’eau sera toujours aussi bien chauffée que cela se fasse via le photovoltaïque ou non.
Le plus important c’est de dimensionner une installation qui produit en fonction de votre consommation énergétique.
Quelle est l’efficacité du chauffage solaire thermique ?
Avant toutes choses il faut bien savoir que le chauffage solaire thermique est une solution d’appoint. Vous ne pourrez pas utiliser les capteurs comme seule source de chaleur.
Il existe différents types de panneaux solaires thermiques :
- Le capteur pas non vitré, les tubes qui contiennent le fluide caloporteur ne sont pas isolés
- Le capteur plan vitré, les tubes sont protégés par une vitre qui crée un effet de serre
- Le capteur tubulaire, ce sont des tubes sous vide
- Le capteur le plus efficace c’est le capteur tubulaire sous vide, c’est aussi le plus cher. Le moins efficace c’est le capteur plan vitré, les tubes ne sont pas isolés la déperdition de chaleur est donc plus importante.
Si vous choisissez la solution intermédiaire, le capteur plan vitré, vous pouvez monter la température de l’eau jusqu’à 60°.
Quelle est l’efficacité du capteur aérosolaire ?
Ce chauffage solaire est une technologie qui ne date pas d’hier. Il y a plus de 30 ans, John Hollick a créé « SolarWall », une des premières versions commercialisée à grande échelle de chauffage solaire.
Il est également connu pour avoir installé son système de chauffage solaire de l’air sur 8 sites appartenant au constructeur automobile Ford à partir des années 1990.
Grâce à ces installations, Ford a économisé plus de 10 millions d’euros de coûts de chauffage en quelques années.
Ce système de chauffage solaire s’est ensuite répandu à travers le monde et a été installé sur plusieurs centaines de sites industriels.
Récemment, le chauffage solaire s’est démocratisé et est devenu accessible aux particuliers grâce à plusieurs systèmes.
Quels sont les avantages du chauffage solaire ?
En plus de permettre de réaliser des économies très intéressantes, le chauffage solaire apporte d’autres avantages :
- Filtration pour un air assaini à 95% grâce à un puissant filtre
- Rafraîchissement nocturne en été -3°c (option photovoltaïque+thermique)
- Air jusqu’à 25°C pendant 5 heures même après le coucher du soleil (option batterie de stockage de chaleur)
- Une maison moins humide
- Vous pouvez chauffer votre maison gratuitement même quand vous n’êtes pas chez vous
- Mode de chauffage non polluant
- Matériel Durable (on estime la durée de vie de ce type d’installation à plus de 40 ans)
- Fonctionnement très simple
- Peu d’entretien (si vous optez pour des panneaux photovoltaïques)
Multiplier les économies : Panneaux à récupération d’air chaud + photovoltaïque
Le principe de fonctionnement est assez simple. En face avant, des panneaux solaires transforment la lumière du soleil en électricité.
Pendant qu’ils produisent de l’électricité, les panneaux génèrent également beaucoup d’énergie sous forme de chaleur. La température des panneaux peut atteindre des températures proches des 100 degrés Celsius.
Comme pour les panneaux à récupération d’air chaud cet air réchauffé par les panneaux solaires est emprisonné par un système de récupération sur la face arrière des panneaux. Il est ensuite injecté dans l’habitation grâce à une ventilation après avoir été filtré.
Sachant qu’un panneau solaire produit jusqu’à trois fois plus de chaleur que d’électricité, on comprend vite l’intérêt de ce type d’installation.
Un système de chauffage solaire photovoltaïque est capable d’insuffler de l’air réchauffé à 22 degrés en plein mois de décembre alors qu’il fait 5 degrés dehors et jusqu’à 28 degrés à mi-saison.
Eau chaude sanitaire et chauffage solaire
Vous pouvez aller encore plus loin et installer un système solaire combiné. Dans ce cas les capteurs que vous avez installés chauffent à la fois votre eau sanitaire et votre foyer. On parle également de chaudière solaire lorsqu’il s’agit de chauffer l’eau sanitaire écologiquement.
Il existe deux solutions, le double système de stockage et le système de stockage combiné.
Dans le premier scénario, un chauffe-eau est utilisé pour l’eau sanitaire et un deuxième pour le chauffage. Il faut donc que vous ayez des radiateurs à eau ou un plancher chauffant.
Dans le deuxième scénario, un seul chauffe-eau est utilisé.
Chaudière solaire : Qu’est-ce que c’est ?
Une chaudière solaire permet de vous alimenter en eau chaude. Comme on l’a vu juste au-dessus c’est une eau sanitaire chauffée par le soleil.
Ici on ne parle ni plus ni moins d’une chaudière basique. La seule différence c’est qu’elle est alimentée par vos panneaux solaires. Beaucoup de chaudières sont compatibles avec l’électricité photovoltaïque :
- La chaudière à condensation
- La chaudière mixte
- La chaudière électrique
Les panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur sont-ils rentables ?
Ces panneaux solaires permettent de cumuler les économies réalisées grâce à une installation photovoltaïque en autoconsommation et les économies réalisées grâce au système de chauffage solaire.
L’autoconsommation de l’électricité produite par une installation photovoltaïque peut vous faire économiser jusqu’à 50 % sur votre facture d’électricité. Le chauffage solaire quant à lui permet d’économiser jusqu’à 60 % sur votre facture de chauffage.
Les économies réalisables grâce au chauffage solaire seront optimales si votre maison est bien isolée. Je vous conseille donc, si ce n’est pas déjà fait, de penser à isoler votre habitation.
Voici les tarifs auxquels vous pouvez vendre vos kWh non utilisés :
Les tarifs de rachat en fonction de la puissance de l’installation.
Le chauffage solaire : combien ça coûte ?
Le prix d’un chauffage solaire maison varie en fonction de la surface de panneaux solaires installés, les options choisies, les caractéristiques propres au lieu d’implantation du système et de la qualité du matériel. Voici les prix au m2 :
Si l’on compare une installation de panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur à une installation photovoltaïque seule, on peut attendre de gagner en moyenne deux ans en retour sur investissement.
Est-ce qu’il y a des aides de l’Etat pour le chauffage solaire ?
Vous avez le droit à certaines aides pour chauffage solaire. En effet le chauffage solaire entre dans la catégorie “aménagement thermique” et ouvre droit à des mesures incitatives.
Pour en bénéficier, vous devez être résident Français et les travaux doivent être réalisés sur votre résidence principale par une entreprise RGE (Reconnue Garante de l’Environnement).
Le crédit d’impôt, aussi nommé le CITE, n’est plus valable depuis 2021, c’est la prime Rénov’ qui prend la relève. Cette prime dépend de vos revenus.
La TVA peut être réduite en fonction des caractéristiques de l’installation :
Ce tableau vous indique les caractéristiques d’une installation qui vous permettent de réduire la TVA.
Si vous installez des panneaux photovoltaïques vous pouvez recevoir les aides destinées à l’autoconsommation. La prime à l’autoconsommation évolue tous les trimestres. Voici ces montants :
L’éco-prêt à taux zéro est un emprunt qui ne vous coûte pas d’intérêt. Il vous est accordé pour l’installation d’un chauffage écologique.
RT ou RE 2020 : La nouvelle réglementation thermique
Les aides que nous venons de voir juste au-dessus sont accordées si :
- Vous faites appel à des professionnels RGE
- Votre logement est achevé depuis plus de 2 ans
Ce qui veut dire que si vous envisagez de construire votre maison vous n’êtes pas éligibles. Dans ce cas vous devez en plus respecter la nouvelle réglementation en vigueur : la RE 2020.
Avec la RE 2020 votre logement sera déjà très bien isolé. Ce qui implique que si vous optez pour un chauffage solaire, vos dépenses énergétiques seront extrêmement faibles.
De plus, vous aurez une classe énergétique DPE très bonne, ce qui est un plus pour votre logement. Notamment si vous souhaitez le vendre ou le louer.
Est-ce qu’il faut entretenir un chauffage solaire ?
Si vous optez pour le photovoltaïque il n’y a pas de mauvaise surprise ou de coût caché. Une installation de chauffage solaire ne nécessite que très peu d’entretien. Un contrôle électrique triennal que vous pouvez effectuer vous-même suffira amplement.
C’est donc un des systèmes de chauffage les plus économes en termes d’entretien.
En ce qui concerne les capteurs à tubes les frais peuvent être plus importants. Les variations de température sont susceptibles d’abîmer le liquide caloporteur. Dans ce cas il faut vidanger et remplir à nouveau les tubes.
Comment se déroule l’installation d’un système de chauffage solaire ?
L’installation d’une centrale de panneaux solaires avec option chauffage solaire, se fait facilement.
L’intervention dure entre 1 et 2 jours suivant la taille et la configuration de la maison.
Une équipe de 2 à 3 techniciens commencera par installer les panneaux sur la toiture de votre habitation.
Ils procéderont ensuite à la pose du système d’échange d’air dans les combles ou sous le rampant. Ils finiront par installer la partie électrique du système en posant l’onduleur, les coffrets électriques et le câblage.
Une fois la pose réalisée, votre installation sera fonctionnelle et vous n’aurez plus qu’à attendre le passage du gestionnaire de réseau afin qu’il raccorde l’installation.
Une fois l’installation raccordée vous avez le droit de revendre votre surplus de production. Je vous ai donné les tarifs auxquels vous pouvez revendre vos kWh non consommés dans le chapitre "Les panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur sont-ils rentables ?".
Peut-on installer un chauffage solaire en kit ?
Aujourd’hui vous avez la possibilité d’acheter un kit à monter soi-même. L’avantage principal c’est que vous n’avez pas à payer de main-d’œuvre, cependant vous dites au revoir aux aides de l’État.
Vous prenez aussi le risque de mal installer vos capteurs. Une pose mal réalisée peut pénaliser le rendement de votre installation.
Quelle est la durée de vie d’un chauffage solaire ?
Les panneaux photovoltaïques sont garantis pour la plupart 25 ans. Ça en dit long sur la confiance que les fabricants ont en leurs produits. En effet, on peut envisager une durée de vie des panneaux solaires de plus de 40 ans.
Lisez cet article sur la centrale solaire de Canobbio. Elle date de 1982 et elle produit encore plus de 70 % de sa puissance initiale.
Un autre système de production de chauffage solaire
Je vous parlais au début de ce guide de l’existence de plusieurs types de chauffage solaire. Voici un système dont on parle moins souvent :
Le chauffage solaire de façade : ce système fonctionne sur même principe que le chauffage à récupération d’air chaud mais il est installé sur la façade des bâtiments. Ce type d’installation est habituellement réservé aux professionnels (voir le système SolarWall).
Le chauffage solaire pour piscine
Il est possible d’utiliser le chauffage solaire pour piscine, le principe tout simple. L’eau de votre piscine est envoyée, grâce à un circulateur, dans un réseau de tuyaux noirs.
La couleur noire ayant la faculté de concentrer la chaleur du soleil, les tuyaux chauffent l’eau qui y circule. Ce mode de chauffage est cependant peu efficace et parfois compliqué à mettre en œuvre.
En revanche, il peut être très rentable d’installer des panneaux solaires pour alimenter une pompe à chaleur.
C’est donc la pompe à chaleur qui fonctionne uniquement sur l’électricité produite grâce au soleil. On constate des baisses très importantes de consommation électrique chez les personnes qui sont équipées d’une piscine ou d’un spa et qui installent des panneaux solaires.
L’installation est reliée en autoconsommation. Ainsi l’électricité qui est produite quand la piscine ne fonctionne pas est directement consommée par la maison.
Conclusion sur le chauffage solaire
En vous équipant d’un chauffage solaire, vous faites le choix d’une énergie renouvelable fiable, rentable et tournée vers l’avenir. Il faut simplement vérifier de payer votre installation de panneaux solaires au bon prix pour vous assurer d’une bonne rentabilité.
Maxime suit de près toutes les équipes techniques de Nouvel'R Énergie et occupe le poste de directeur commercial. Il a également passé beaucoup de temps sur les toitures avec les installateurs. Le photovoltaïque est un sujet qu'il maîtrise depuis plus de 10 ans maintenant.
