Chauffage solaire : fonctionnement, prix, installation, aides

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Et si vous passiez à l’énergie solaire pour chauffer votre maison ? Grâce au chauffage solaire, vous pouvez facilement profiter de cette énergie renouvelable et économique. Fonctionnement, avantages, types d’installation, coût : vous saurez tout sur la façon d’assurer le chauffage de votre maison et de l’eau sanitaire.

Installer des panneaux solaires
Réalisez des économies sur votre facture d'électricité

Qu’est-ce que le chauffage solaire ?

Le chauffage solaire permet de chauffer votre maison et de produire de l’eau chaude sanitaire grâce à des panneaux solaires thermiques, qui vont capter les rayons du soleil.

Un système de chauffage solaire se compose :

  • de panneaux solaires thermiques ;
  • d’un ballon contenant l’eau ou d’un ballon tampon ;
  • de la tuyauterie passant à travers toutes les pièces de la maison devant être chauffées ;
  • d’émetteurs de chaleur, qui peuvent prendre diverses formes selon les besoins, comme un radiateur à eau ou un plancher chauffant.

Le chauffage solaire d’une maison ne suffit pas à combler seul toutes les nécessités de votre foyer concernant le chauffage et l’eau chaude. En hiver particulièrement, un chauffage d’appoint indépendant est nécessaire afin de compenser le manque de soleil : : poêle, radiateur électrique mobile, pompe à chaleur, chaudière à granulés. Pour les grandes maisons, surtout si elles sont mal isolées, c’est également le cas.

Il est aussi possible d’installer une chaudière en relais. Ainsi, lorsque les calories emmagasinées grâce au chauffage solaire sont insuffisantes, une chaudière électrique, par exemple, prend automatiquement le relais. La priorité est toujours donnée au chauffage solaire, qui se remet en marche dès que la chaleur captée atteint le seuil minimal. Vous n’avez ainsi pas besoin de jongler entre deux systèmes de chauffage, la bascule est automatique.

Comment fonctionne le chauffage solaire ?

Le principe de fonctionnement d’un chauffage solaire

Dans les panneaux thermiques, bien exposés au soleil, des capteurs emmagasinent la chaleur du soleil et la transmettent au fluide caloporteur qui les parcourt. Ce fluide peut varier d’une installation à l’autre et prendre la forme :

  • d’eau sous pression ;
  • d’huile ;
  • de sels fondus.

Une fois chauffé, ce fluide est propulsé par un circulateur vers les émetteurs de chaleur à travers les tuyaux.

Le choix d’un plancher chauffant permet une utilisation directe des calories portées par le fluide. Si vous souhaitez installer un chauffage solaire dans une maison déjà construite et que vous ne comptez pas refaire les planchers, il est possible de conduire le fluide en direction d’un ballon d’eau chaude.

L’eau présente dans le ballon est chauffée par le fluide caloporteur via un échangeur. Le fluide repart ensuite vers les panneaux solaires, tandis que l’eau est redistribuée à travers votre réseau de chauffage hydraulique pour vous chauffer par vos radiateurs, alimenter votre douche, vos lavabos, etc.

Circulation forcée ou thermosiphon, comment choisir ?

Dans la plupart des cas, le fluide caloporteur d’un chauffage solaire se déplace grâce à un circulateur (sorte de pompe) fonctionnant lui-même à l’électricité.

Il est possible d’opter pour une solution encore plus écologique et économique en installant un chauffe-eau solaire à thermosiphon. Placé au-dessus des panneaux thermiques, il permet au fluide une fois chaud de monter dans le ballon de stockage par convection naturelle. Lorsque les calories sont transmises à l’eau sanitaire, il redescend vers le panneau solaire.

Ce système permet d’obtenir un chauffage solaire pour sa maison à moindre coût. Cependant, il reste délicat à installer et moins performant que le système classique en hiver. Il est donc souvent utilisé dans les résidences secondaires habitées seulement en été.

Quelles sont les utilisations du chauffage solaire dans la maison ?

Au sein de votre maison

Dans la maison, le chauffage solaire trouve plusieurs applications :

  • pour chauffer l’air ambiant durant l’hiver ;
  • pour produire de l’eau chaude sanitaire ;
  • pour le lave-linge et le lave-vaisselle ;

Utiliser le chauffage solaire au niveau du lave-linge ou du lave-vaisselle est également possible. Pour cela, il suffit d’ajouter un mitigeur à l’entrée de la machine afin de pouvoir respecter la température d’eau choisie dans votre programme. Avec ce système, la machine n’a plus besoin de chauffer l’eau froide qui lui arrive, vous faisant faire des économies d’énergie.

Chauffer sa piscine

Sachez qu’il est également possible de chauffer votre piscine grâce à l’énergie solaire.

Le volume d’eau à chauffer étant important, c’est une solution intéressante afin d’effectuer des économies sur votre facture d’électricité. De plus, la période d’utilisation des piscines correspond généralement à la période pendant laquelle vous avez le moins besoin de chauffer votre maison. La chaleur capturée grâce aux capteurs thermiques est donc bien utilisée.

D’autres solutions, plus faciles à mettre en place, permettent également de chauffer l’eau d’une piscine grâce au soleil : dôme solaire, moquette solaire ou encore de simples bâches. Tous n’ont pas le même rendement.

Quels sont les différents types de chauffage solaire ?

Le chauffe-eau solaire individuel

Un Chauffe-Eau Solaire Individuel (CESI) fonctionne selon un principe simple. Des capteurs sont placés sur la toiture et absorbent l’énergie du rayonnement solaire. Ils transmettent ensuite cette chaleur à l’eau contenue dans un ballon. Pour cela, ils utilisent une canalisation dite « primaire », qui contient un fluide caloporteur (de l’eau glycolée, qui est antigel).

Lorsque l’eau du ballon est utilisée, elle est remplacée par de l’eau froide du réseau, qui est à son tour réchauffée selon le même principe. Un CESI correctement dimensionné permet de fournir 40 % à 80 % des besoins en eau chaude d’un foyer de 4 personnes. Le complément peut être assuré par une chaudière à granulés par exemple.

Le système solaire combiné

Le Système Solaire Combiné (SSC) permet, tout comme le CESI, de produire de l’eau chaude sanitaire grâce à l’énergie solaire. Cependant, ce n’est pas sa seule fonction, puisqu’il est également capable de chauffer votre maison. C’est cette double fonction qui le différencie du chauffe-eau solaire individuel.

Si vous possédez un circuit de chauffage central, vous pouvez facilement installer un SSC en faisant appel à un professionnel qualifié RGE. En effet, une réelle expertise est indispensable pour la prise en charge d’une telle installation.

Le plancher solaire

Le plancher solaire chauffant est un des moyens les plus efficaces de chauffer votre habitation grâce à l’énergie solaire. Il en existe deux types : le Plancher Solaire Direct (PSD) et le Plancher Solaire Combiné (PSC).

Pour le PSD, des tubes sont disposés entre la dalle et le revêtement de sol. Ceux-ci sont directement reliés à des capteurs solaires : panneaux photovoltaïques ou tuiles solaires. La chaleur produite par le soleil est transmise au plancher via le liquide caloporteur du circuit de chauffage. Celle-ci est stockée dans le plancher, et elle est restituée durant la nuit.

Pour le PSC, la chaleur s’accumule dans un ballon tampon, qui stocke l’eau chaude à la fois pour le chauffage du plancher et pour les besoins sanitaires. L’eau est donc injectée, en fonction des besoins, soit pour chauffer la maison, soit pour une utilisation d’eau chaude sanitaire.

Les panneaux solaires aérovoltaïques

Les panneaux solaires aérovoltaïques sont intéressants, car ils produisent à la fois de l’électricité et de la chaleur. On peut considérer qu’ils sont un mix entre les panneaux photovoltaïques et les panneaux thermiques.

Leur fonctionnement se décline en deux parties. La face exposée au soleil produit de l’électricité, tandis que la face intérieure emmagasine la chaleur pour chauffer la maison.  

Ce système est assez performant : un panneau photovoltaïque employé pour produire de l’électricité entraîne la production d’encore plus de chaleur. L’installation d’une centrale aérovoltaïque est donc un bon moyen de profiter au maximum de l’énergie solaire. Son système de VMC permet en outre d’insuffler de l’air à l’intérieur de l’habitation. En hiver, l’air injecté est chaud, et en été l’air est frais afin de garder une basse température à l’intérieur, sans utiliser de climatisation. L’air étant davantage renouvelé, sa qualité est meilleure.

 

Démarches, installation, entretien

Les démarches administratives

Avant d’effectuer l’installation de votre chauffage, vous devez réaliser une déclaration de travaux auprès de votre mairie. Si vous habitez dans une zone classée, l’Architecte des Bâtiments de France devra aussi donner son accord.

L’orientation et l'inclinaison des capteurs solaires

Comme pour l’installation de panneaux photovoltaïques, la meilleure orientation à choisir pour votre chauffe-eau est le sud, le sud-est ou le sud-ouest. 

En revanche, l’inclinaison idéale diffère légèrement. En effet, vos besoins en chauffage seront plus importants en hiver qu’en été. De ce fait, il est plutôt conseillé d’incliner les capteurs thermiques à 45° au lieu des 30° habituels. Le soleil est plus bas durant la saison hivernale, la production sera donc maximale avec des panneaux plus inclinés. 

Enfin, pensez à élaguer les éléments naturels qui pourraient faire de l’ombre à votre toiture avant de procéder à la pose.

L’installation du ballon d’eau chaude

Il est conseillé d'installer le ballon de stockage le plus proche possible des capteurs thermiques. Cela permet de limiter les pertes de chaleur, mais également de diminuer le coût de l’installation grâce à des canalisations moins longues. 

Si vous le pouvez, placez ce ballon dans un local chauffé et bien isolé afin que l’eau se refroidisse le moins possible.

L'entretien

Enfin, l’entretien d’une installation solaire thermique est très simple. En général, la pluie suffit à évacuer la poussière et les saletés qui se déposent sur vos capteurs thermiques. 

Vous pouvez tout de fois procéder à une visite de maintenance une fois tous les 3 ans afin de vous assurer que votre installation est en parfait état de fonctionnement. Le plus souvent, l’installateur vérifie la pression du liquide caloporteur, le fonctionnement de la pompe, la fixation des capteurs et l’isolation thermique des tuyaux. Cette visite régulière permet généralement d’allonger la durée de vie des différents éléments. 

Évidemment, il vous est vivement conseillé de passer par un professionnel qualifié RGE afin de procéder à l’installation de votre chauffage solaire. Cela assure un niveau de connaissance et de qualité dans le travail.

 

Quels sont les avantages du chauffage solaire ?

Un chauffage confortable qui préserve la planète

Installer un chauffage solaire est d’abord un choix écologique. En effet, l’énergie solaire est renouvelable et non polluante : il ne rejette pas de CO2. En fonction du type de chauffage d’appoint que vous choisissez, il peut également réduire de 45 % à 70 % (1) les rejets de gaz à effet de serre de votre maison.

Le panneau solaire a également l’avantage de bien se recycler. Le verre, l’aluminium, le cuivre et certains plastiques sont ainsi récupérés et réutilisés grâce à des centres de recyclage spécifiques comme PV Cycle.

Enfin, le chauffage solaire offre un fonctionnement totalement silencieux : il ne dérange ni les voisins ni les oiseaux qui aiment se poser sur votre toiture.

Une solution de chauffage économique

L’énergie solaire est gratuite et le chauffage solaire n’a besoin que d’un minimum d’électricité pour faire fonctionner son circulateur. Les économies sur la facture d’électricité sont donc nettement visibles.

Vers plus d’autonomie énergétique

Opter pour un chauffage solaire, c’est se diriger vers une plus grande autonomie énergétique dans sa maison, surtout s’il est couplé à la production d’électricité. Vous avez ainsi la satisfaction de vivre dans un logement dont le fonctionnement ne dépend que de la pluie et du beau temps ! Vous ne perdez cependant pas en confort, puisqu’un chauffage d’appoint est toujours prévu par le professionnel intervenant pour l’installation du chauffage solaire.

Un entretien minimal

Le chauffage solaire d’une maison repose sur une technologie minutieuse et des techniques de production complexes. En revanche, son entretien est avantageusement réduit au minimum. Il est simplement recommandé de nettoyer les capteurs à l’eau tiède tous les trois ans environ, afin de peaufiner le travail naturel de la pluie.

Pour s’assurer de leur bon fonctionnement, une visite de contrôle par un professionnel peut également être envisagée à la même période, et tous les ans pour le ballon d’eau chaude. Il n’y a toutefois aucune obligation légale. Un entretien sérieux n’a cependant pas son pareil pour prolonger la durée de vie des équipements et donc en maximiser la rentabilité.

 

Les inconvénients du chauffage solaire

Un rendement plus élevé en été

Même s’il s’agit de quelque chose d’évident, il faut bien comprendre que les chauffages solaires produisent davantage de chaleur en été, lorsque le soleil brille davantage. Or, c’est en hiver qu’on a le plus besoin d’utiliser cette énergie. La chaleur emmagasinée dans le ballon ne peut pas rester stockée pendant plusieurs mois. 

Il faut avoir bien conscience de cet élément avant d’investir dans un projet solaire.

Il faut prévoir un chauffage d’appoint

Il est extrêmement rare que l’installation d’un chauffage solaire permette de couvrir à 100 % les besoins d’un foyer. 

De ce fait, il est indispensable de prévoir une solution de chauffage d’appoint, afin de ne pas risquer d’être à court de chaleur dans votre logement. 

Les chauffages d’appoint les plus écologiques sont souvent ceux qui utilisent le bois, comme le poêle à bûches ou le poêle à granulés. Leur prix reste tout de même assez élevé. Vous pouvez également choisir un chauffage d’appoint électrique, comme un radiateur soufflant ou un convecteur mobile. Ils sont généralement beaucoup plus petits et donc plus faciles à installer.

Un investissement financier

Comme pour les panneaux photovoltaïques, les chauffages solaires nécessitent un investissement de départ important. Même si celui-ci est rentabilisé en quelques années, le prix peut être un frein pour un certain nombre d’acheteurs potentiels.

 

Combien coûte l’installation d’un chauffage solaire ?

Il est capital de bien comprendre que le coût d’un chauffage solaire dépend avant tout de la localisation du logement et du nombre de personnes qui l’habitent. En effet, plus une région est ensoleillée, moins il faudra de capteurs, donc moins l’équipement coûtera cher.

De manière générale, il faut compter entre 1 000 € et 1 700 €/m² de capteurs (2), en fonction du système choisi. Ensuite, plus un logement compte d’occupants, plus la consommation d’eau chaude est importante.

Si le passage au chauffage solaire dans votre maison ne concerne pas un projet neuf, mais un logement avec un système de chauffage déjà existant, il faut prévoir de changer le ballon d’eau chaude. En effet, celui utilisé dans le cadre d’un chauffage solaire est spécifiquement conçu pour résister à des températures élevées et se trouve doté d’une isolation renforcée.

Il peut également être nécessaire de créer de toutes pièces le plancher chauffant ou la tuyauterie pour faire circuler l’eau jusqu’à vos radiateurs hydrauliques si la maison était auparavant équipée de radiateurs électriques.

De manière générale, l’installation d’un chauffage solaire directement relié au plancher chauffant est moins chère qu’un système combiné avec ballon tampon. Entre les différents éléments à mettre en place, il est souvent recommandé de prévoir une enveloppe d’environ 15 000 € à 20 000 € (3) pour installer le chauffage solaire dans sa maison. Un système avec thermosiphon revient quant à lui entre 4 000 € et 7 000 € (3). La durée de vie des capteurs est en moyenne de 20 à 30 ans. On compte environ 15 ans pour un ballon, 20 pour la régulation, la sonde et le circulateur, ce qui fait du chauffage solaire l’une des installations les plus rentables sur 20 ans (2).

Quelles sont les aides financières pour le chauffage solaire ?

Si vous installez un chauffage solaire dans votre logement en passant par une entreprise ou un artisan labellisé RGE (Reconnu Garant de l’Environnement), vous pouvez obtenir différentes aides financières afin de réduire vos coûts. La liste des installateurs RGE est disponible sur un annuaire officiel pour faciliter vos recherches.

L’éco-prêt à taux 0 (éco-PTZ)

L’éco-prêt à taux zéro est une aide sous forme de prêt bancaire, proposé par les banques ayant signé une convention avec l’Etat. Cet éco prêt, au taux d’intérêt nul, est destiné à encourager les travaux d’amélioration énergétique dans les résidences principales. Le montant du prêt est de 7 000 € minimum et peut aller jusqu’à 30 000 €.

La TVA à taux réduit

Pour les travaux d’installation de chauffage solaire, de pompe à chaleur, ou encore de panneaux solaires thermiques, la TVA appliquée est de 5,5 % au lieu des 20 % habituels. Ce taux s’applique à l’équipement lui-même aussi bien qu’à la main-d’œuvre. Il constitue une source importante d’économies pour limiter l’investissement de départ.

MaPrimeRénov’

Il s’agit d’une aide lancée le 1er janvier 2020. Elle remplace le Crédit d’Impôt pour la Transition Énergétique (CITE). L’isolation thermique ou encore l’installation d’un mode de chauffage plus performant font partie des travaux éligibles à cette prime.

Les aides des collectivités locales

Au niveau communal, départemental ou régional, d’autres aides sont créées pour favoriser les travaux d’économie d’énergie, dans lesquels l’installation d’un chauffage solaire dans sa maison s’inscrit pleinement. Elles sont spécifiques à chaque secteur géographique : il est donc nécessaire de se renseigner auprès de votre mairie ou de votre préfecture afin de connaître les dispositifs qui existent.

Le chauffage solaire est un excellent moyen d’augmenter la température de votre logement tout en réalisant d’importantes économies. Certains systèmes peuvent également chauffer votre eau sanitaire ou l’eau de votre piscine. En fonction de la taille de votre maison et des besoins de votre foyer, différents types de chauffages solaires existent. N’hésitez pas à vous renseigner auprès de professionnels qualifiés.

Comment choisir le bon dimensionnement pour son chauffage solaire ?

Le dimensionnement de votre installation dépend de plusieurs facteurs :

  • la taille et l’orientation de votre toiture ;
  • la durée moyenne d’ensoleillement annuelle ;
  • la technologie des capteurs ;
  • la surface de votre habitation ;
  • le nombre d’habitants dans le foyer.

Pour une famille de 4 personnes, il faut compter en moyenne 4 m2 à 5 m2 de capteurs, et un ballon de 250 à 400 litres. Le mieux est de vous rapprocher d’un professionnel, qui saura vous orienter en fonction de votre situation personnelle.

Comment éviter la surchauffe des capteurs solaires en été ?

Durant la saison estivale, la température des panneaux solaires peut devenir très élevée et atteindre les 200 °C. Ces fortes températures peuvent entraîner une perte d’efficacité pour les panneaux thermiques, ainsi qu’une usure prématurée. De cette façon, si vous vivez dans une région particulièrement chaude et ensoleillée, il est intéressant d’opter pour des panneaux autovidangeables. Ce type de panneaux permet de détecter les risques de surchauffe. En cas d’alerte, l’eau est automatiquement vidée, et le rendement des panneaux est diminué. Ce système de précaution est également valable avec le gel, afin de préserver la durée de vie des panneaux solaires thermiques.

Quelle est la durée de vie moyenne d’un chauffage solaire ?

S’il est bien installé et correctement entretenu, un chauffage solaire a une durée de vie moyenne de minimum 20 ans.

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