Le chauffage solaire consiste à récupérer la chaleur naturelle du soleil afin de la conserver et de la réutiliser pour répondre à des besoins de chauffage et d’eau chaude sanitaire. Le chauffage solaire est intéressant et présente de nombreux avantages tant sur le plan écologique que financier.
Sommaire
Le chauffage solaire : qu’est-ce que c’est ?
Le chauffage solaire est un mode de chauffage où la seule source de chaleur est l’énergie solaire. Il s’agit d’un système qui permet l’utilisation de rayons de soleil pour les convertir en énergie électrique ou thermique. En effet, le soleil est une source d’énergie gratuite, inépuisable et non polluante puisqu’il ne produit pas de gaz à effet de serre. C’est un système efficace, économique et durable pour l’énergie que nous consommons.
Différents types de chauffages solaires
Il existe plusieurs types de chauffages solaires.
- Le chauffage solaire combiné
Le système solaire combiné (SSC) également appelé Combi solaire est une installation utilisant le rayonnement solaire pour répondre en partie aux besoins en chauffage solaire et en eau chaude sanitaire des occupants de la maison. Il permet donc de couvrir une partie de la consommation de chauffage ainsi que la fourniture en eau chaude sanitaire. La chaleur est produite par des capteurs solaires thermiques installés sur le toit. En plus de réchauffer l’eau sanitaire, le caloporteur transmet sa chaleur au réseau d’eau du chauffage solaire également stockée dans un ballon et toujours par le biais d’un échangeur thermique. L’eau du chauffage solaire circule ensuite dans les radiateurs pour réchauffer l’air ambiant.
L’apport d’un SSC permet de couvrir en moyenne de 20 à 40 % des besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire. Dans certains cas, il est possible d’atteindre un niveau de 55 %.
- Le système de chauffage du plancher solaire direct (PSD)
L’eau chaude peut également servir à alimenter un réseau de chauffage central, le plus souvent un plancher solaire direct (PSD). Ici, il n’y a pas de conservation de chaleur dans un ballon tampon. C’est la dalle en béton qui stockera la chaleur récupérée par les capteurs solaires. Le fonctionnement est simple. Le fluide, réchauffé dans les capteurs solaires, circule directement dans un plancher chauffant qui joue le rôle de stockage de la chaleur. Son inertie permet de restituer en soirée l’énergie accumulée pendant la journée. À la mi-saison, une partie ira dans la dalle béton et le reste dans l’eau chaude. En été, toute l’énergie solaire sert à produire de l’eau chaude sanitaire. En hiver, la majeure partie de l’énergie solaire est dirigée dans la dalle.
- Le chauffage solaire d’appoint
Le chauffage solaire ne permet pas de couvrir la totalité des besoins en chauffage. Il faut donc recourir à un système d’appoint pour apporter le surplus d’énergie nécessaire.
Le chauffage solaire à appoint intégré
Il s’agit d’un système de chauffage solaire intégré au système de production de chaleur solaire qui viendra assurer le relais, en cas de déficience du solaire. La chaleur produite par l’appoint sera directement stockée dans le ballon tampon ou dans la dalle. Ce type de système solaire est plus cher en termes d’investissement. Mais, grâce à son automatisme, il offre un plus grand confort pendant son utilisation.
Le chauffage solaire à appoint séparé
C’est un système de chauffage solaire séparé du système de production de chaleur solaire qui a pour rôle d’assurer un complément de chaleur en cas de déficience du dispositif solaire. La chaleur produite par cet appoint est indépendante du système de production de chaleur solaire et va permettre d’émettre de la chaleur localement dans l’habitation. Ce type de système solaire, bien que moins cher en termes d’investissement, n’est pas automatique et donc peut s’avérer un peu plus contraignant que l’appoint intégré. De plus, ici, la production de chaleur est décentralisée.
- Le chauffage solaire aérovoltaïque
Il récupère la chaleur produite par les panneaux photovoltaïques utilisés pour la production d’électricité. L’air chaud est filtré et insufflé dans le logement. L’installation du système peut être réalisée en même temps que la pose des panneaux ou ultérieurement. L’aérovoltaïque est particulièrement intéressant, car avec un seul et même équipement, il est possible de produire de l’électricité, de chauffer et de ventiler. Il est même possible de raccorder le tout à un chauffe-eau thermodynamique.
- Le chauffage solaire passif
Ce type de chauffage solaire utilise le rayonnement solaire sur les parois vitrées pour couvrir une partie des besoins en chauffage. Dans les régions tempérées et bien ensoleillées, le chauffage solaire passif peut couvrir jusqu’à 40 % des besoins. La qualité des vitrages est bien sûr essentielle pour obtenir de bons résultats. Une orientation de la maison plein sud est à privilégier. Le critère important au niveau du vitrage est le facteur solaire Sw qui est compris entre 0 et 1. Il reflète la capacité du vitrage à laisser entrer la chaleur à l’intérieur de l’habitation. Plus le coefficient Sw est élevé, plus la quantité de chaleur disponible à l’intérieur du logement est importante. Il faut donc penser à installer des systèmes de protection solaires efficaces, notamment des stores isolants extérieurs afin d’équilibrer les températures en fonction des périodes. L’installation d’une véranda peut également constituer un mode de chauffage solaire passif, mais son efficacité est 3 fois moindre que l’entrée directe des rayons solaires dans l’habitation.
Il est important de faire appel à un professionnel pour l’installation de votre chauffage solaire. Il vous parlera du matériel et des accessoires de panneau solaire nécessaires pour le travail.
Comment fonctionne le chauffage solaire ?
Pour l’énergie thermique solaire, on utilise des panneaux solaires qui capturent le rayonnement solaire et le convertissent en énergie thermique, c’est-à-dire en chaleur. Cette chaleur sert généralement à chauffer de l’eau destinée à la production d’eau chaude sanitaire ou au chauffage ou à chauffer l’air. Le photovoltaïque utilise des panneaux photovoltaïques, ces panneaux en utilisant le rayonnement solaire et d’effectuer une conversion directe en électricité par l’effet photovoltaïque des cellules solaires qui composent le panneau. En gros, l’énergie solaire est captée par des capteurs solaires thermiques qui sont placés dans des panneaux solaires. Dans ces panneaux circule ce que l’on appelle un fluide caloporteur. Celui-ci va se réchauffer sous l’effet des rayons du soleil. Le fluide caloporteur une fois réchauffé est ensuite distribué directement dans votre maison soit vers un plancher chauffant soit vers un ballon d’eau chaude qui va permettre au fluide de réchauffer l’eau présente dans le ballon. Une fois chauffée, cette eau va approvisionner le réseau d’eau sanitaire de votre maison comme les radiateurs, les lavabos, les douches et ainsi de suite.
Avantages et inconvénient
L’utilisation de l’énergie solaire n’entraîne ni émission polluante ni production de déchets dangereux. En effet, le chauffage solaire est un dispositif hautement écologique qui exploite une ressource naturelle propre, inépuisable et gratuite. Dans la plupart des cas, l’installation peut être insérée dans le bâtiment sans travaux importants. L’eau chaude solaire est écologique, car elle lutte contre le réchauffement climatique et contribue à réduire l’émission de gaz à effet de serre. Le chauffage solaire diminue entre autres, les émissions de dioxyde de carbone et contribue à un meilleur environnement. Le chauffage solaire permet de fournir de 30 à 50 % des besoins en chauffage et de 40 à 70 % d’eau chaude sanitaire de la maison en fonction des régions. Le matériel solaire ainsi que les accessoires de panneaux solaires répondent aux exigences de qualité qui en font un ensemble performant et durable. Le matériel solaire, les panneaux solaires thermiques et les accessoires de panneaux solaires sont recyclables et nécessitent peu d’entretien. L’énergie solaire permet également de préserver les combustibles fossiles et de réserver leur emploi à des usages plus spécifiques que la simple production de chaleur. Le chauffage solaire permet de réaliser des économies d’énergie considérables sur votre facture. On estime qu’un chauffe-eau solaire typique réduit vos coûts en énergie de 40 à 50 %. Le chauffage solaire donne droit à un crédit d’impôt en 2015 de 30 % avec la possibilité de bénéficier d’une TVA réduite. Vous pouvez aussi bénéficier d’une aide financière de l’ADEME (agence de l’environnement et de la maitrise de l’énergie), du prêt à taux zéro 2015, de l’ANAH (Agence Nationale pour l’Amélioration de l’Habitat) et des collectivités territoriales. Il suffit que les travaux soient effectués par un professionnel signataire de la charte QualiSol.
Le principal inconvénient du chauffage solaire est l’obligation de prévoir un système d’appoint. Celui-ci peut utiliser le même réseau de chauffage central que le SSC. Le risque de panne au niveau du système de régulation est relativement important en raison de sa complexité. Les risques de surchauffe en été sont intégrés dans l’équipement : soupape de sécurité ou boucles de décharge.
Prix d’un système de chauffage solaire
Le prix d’un système de chauffage solaire varie d’une installation à une autre. Le coût des capteurs solaires thermiques est d’environ 1000 €/m². Pour une habitation de 70 m², une surface de panneau de 10 m est généralement suffisante. Le prix de la pose est de l’ordre de 3 000 €. Pour une maison de 150 m², une installation SSC de 20 m est facturée en moyenne de 20 000 € à 25 000 €, pose comprise. Le coût d’une installation aérovoltaïque s’échelonne de 15 000 à 40 000 € pour une puissance de 3 à 9 kWc. Un vitrage offrant un bon niveau de chauffage solaire passif coûte environ 150 €/m². Les installations de chauffage solaire sont éligibles sous conditions aux aides financières telles que le crédit d’impôt CITE, la prime énergie, l’écoprêt à taux zéro ou les aides de l’Anah.
L’énergie solaire est inépuisable, mais également inégale. Selon la saison, la région, le taux d’ensoleillement est variable. Certaines régions ne bénéficient pas d’un ensoleillement 365 jours par an. Dans ce cas, l’énergie solaire ne suffira pas à elle seule pour chauffer votre maison. Il faudra donc prévoir une combinaison avec un autre mode de chauffage indépendant (poêle, cheminée par exemple) ou bien la coupler au système.
