Produire de la chaleur en réduisant notre impact environnemental et notre facture d’énergie, c’est possible grâce aux énergies renouvelables. À ce titre, l’énergie solaire est sans aucun doute l’une des solutions les plus intéressantes. Grâce à elle on peut produire de la chaleur, mais aussi de l’électricité. Les systèmes solaires semblent être la solution de demain pour les habitations qui désirent être plus autonomes.

On peut d’ores et déjà installer des panneaux solaires sur sa maison et ainsi capter l’énergie solaire pour divers équipements. Parmi eux, le chauffe-eau et les chauffages sont sûrement les équipements les plus appropriés.

On parle de chauffage solaire pour désigner une installation permettant de chauffer un logement en utilisant l’énergie solaire. Toutefois, la distinction s’opère entre diverses solutions de chauffages solaires et notamment entre le solaire thermique et le solaire photovoltaïque. Dans ce guide, nous revenons plus en détail sur cette différence, et nous évoquons les caractéristiques du chauffage solaire thermique, ses avantages et ses inconvénients, son prix et son fonctionnement.

Chauffage solaire thermique et chauffage solaire photovoltaïque, quelle est la différence ?

Dans le langage courant, on a tendance à mélanger, ou plus précisément à ne pas distinguer les deux technologies. Pourtant, si le solaire thermique et le solaire photovoltaïque fonctionnent tous les deux grâce à l’énergie solaire, leur technologie est différente.

Le solaire photovoltaïque capte les ondes électromagnétiques produites par les rayons, c’est-à-dire, pour simplifier, la lumière du soleil (les photons). Ces ondes permettent alors de créer de l’électricité. Le panneau solaire photovoltaïque sert donc à produire de l’électricité.

Le solaire thermique ne produit pas de l’électricité, mais de la chaleur. Plus précisément, il capte la chaleur des rayons du soleil et la restitue en chaleur sans la transformer.

Pour résumer, le solaire thermique sert uniquement pour alimenter en chaleur les équipements comme un chauffe-eau, une piscine, une chaudière. Le solaire photovoltaïque permet d’alimenter les appareils électriques, mais l’électricité peut également servir à produire de la chaleur et donc à faire fonctionner un chauffe-eau électrique, des radiateurs électriques, une chaudière électrique…

Quelle est la technologie la plus appropriée pour chauffer une maison ?

Même si le solaire photovoltaïque est plus polyvalent, le solaire thermique est plus approprié pour chauffer une maison. En effet, comme nous l’avons vu précédemment, cette technologie capte directement la chaleur émise par le soleil et la distribue à un fluide caloporteur. Ce fluide, qui est généralement de l’eau, va ensuite circuler dans les équipements de chauffage (radiateur et plancher chauffant).

Pour chauffer, le rendement du solaire thermique est donc supérieur à celui du photovoltaïque qui doit utiliser des résistances électriques pour produire de la chaleur.

Le cas particulier du chauffage solaire hybride

Sûrement l’installation la plus intéressante, le chauffage solaire hybride regroupe les deux technologies évoquées ci-dessus. Autrement dit, ce système inclut à la fois des capteurs thermiques et des cellules photovoltaïques. Généralement, la partie thermique est utilisée pour le chauffage et l’eau chaude, tandis que la partie photovoltaïque est utilisée pour les appareils électriques ou pour revendre l’électricité produite.

Ne pas confondre chauffe-eau solaire thermique et chauffage solaire thermique combiné

Les deux systèmes utilisent de l’eau chaude comme fluide caloporteur. Cependant, le chauffe-eau thermique permet uniquement de chauffer l’eau sanitaire, c’est-à-dire l’eau qui sert à une utilisation domestique : robinets, douche, lavabos…

Le chauffage solaire combiné a le rôle d’une chaudière. Ce système est donc capable de chauffer l’eau sanitaire, mais également l’eau utilisée par les chauffages dans le cas de radiateurs à eau ou d’un plancher chauffant.

Pour chauffer une maison au solaire, vous devez donc opter pour le chauffage solaire thermique combiné.

Comment fonctionne le chauffage solaire thermique ?

Le principe du chauffage solaire est d’utiliser l’énergie renouvelable du soleil. Certes, en soi le soleil n’est pas totalement une source inépuisable puisqu’il va un jour s’éteindre, mais cela devrait se produire dans des milliards d’années. À l’échelle humaine, le soleil est donc bien source d’énergie inépuisable comme le vent ou la force hydraulique.

Le capteur solaire thermique contient un fluide caloporteur qui circule dans le capteur. Ce fluide est le plus souvent de l’eau, mais on trouve également des capteurs aérothermiques, où l’air fait office de fluide.

On distingue plusieurs types de capteurs thermiques à eau :

  • Non vitrés : l’eau circule dans des tubes en plastique noir
  • Plans vitrés : l’eau circule dans des conditionnements vitrés
  • Tubulaires sous vide : l’eau circule dans un tube lui-même insérer dans un tube sous vide
  • Monobloc : capteurs et ballon forment un seul bloc
  • Auto-vidangeables : un système de pompe permet d’évacuer l’eau des capteurs pour éviter le gel ou la surchauffe

Le solaire thermique chez les particuliers est généralement un système à base de capteurs plans vitrés.

Dans tous les cas, le fonctionnement est le même, quel que soit le type de capteur. La chaleur des rayons du soleil va venir chauffer la paroi dans laquelle se trouve le fluide caloporteur. Peu à peu, les calories vont ensuite être transférées au fluide qui va grimper en température. Finalement, le mécanisme est assez proche du tuyau d’arrosage qu’on laisse au soleil. Lorsqu’on l’utilise, l’eau est chaude.

Les capteurs sont alors reliés à un ballon à accumulation, le plus souvent de type ballon tampon. L’eau chaude va alors circuler jusqu’à ce ballon qu’elle va peu à peu remplir. Le ballon possède une sortie d’eau chaude sanitaire qui permet de rediriger l’eau chaude vers les robinetteries. Il est également relié à une chaudière qui va redistribuer l’eau chaude vers les radiateurs et/ou le plancher chauffant.

L’installation peut varier selon les systèmes. Ainsi, certains préfèrent utiliser deux ballons, un pour l’eau sanitaire et un autre pour le chauffage.

Un chauffage d’appoint est nécessaire

Le chauffage solaire thermique dépend de l’ensoleillement et de la chaleur des rayons du soleil. De ce fait, il est moins performant la nuit, lorsque le ciel est couvert, et en hiver. Paradoxalement, c’est surtout en hiver qu’on a besoin de chauffer la maison. En été, le chauffage solaire thermique sert uniquement à chauffer l’eau sanitaire.

Pour remédier à cette dépendance, il est indispensable de prévoir des chauffages d’appoints. Vous avez le choix entre une cheminée, un poêle (bois, gaz, fioul…), des radiateurs électriques, une chaudière au gaz alimentant des radiateurs à eau… Quel que soit le système choisi, il doit pouvoir prendre le relai du solaire thermique lorsque ce dernier est insuffisant pour les chauffages, mais aussi pour l’eau sanitaire.

Précautions d’installation d’un chauffage solaire thermique

Pour que les performances du chauffage solaire thermique soient optimales, il convient de respecter certaines consignes.

Premièrement, si vous vivez dans le nord de la France, peut-être faut-il envisager une autre source d’énergie renouvelable que le soleil. En effet, cette solution fonctionne naturellement mieux dans les régions où l’ensoleillement est plus important, et notamment le sud de la France où l’ensoleillement est 30% à 50% supérieur à celui du nord.

Veillez ensuite à choisir l’emplacement idéal pour vos capteurs solaires. Privilégiez une orientation plein sud pour profiter plus longtemps de l’ensoleillement. Les orientations sud-est et sud-ouest conviennent également. Les capteurs solaires thermiques doivent également être inclinés à plus de 45° pour que leurs performances soient meilleures.

En plus de ces considérations, vous devez aussi déterminer la superficie totale des capteurs solaires thermiques. Plus elle est importante et plus les capteurs sont performants, mais plus le budget initial est élevé.

Souvent, on estime qu’une superficie de 1m2 de capteurs solaires thermiques est capable de chauffer un espace de 10m2, soit un volume d’environ 25m3 si on considère une hauteur sous plafond de 2,5m. Cependant, cette valeur n’est qu’une indication. Pour connaître véritablement la superficie de capteurs pour le chauffage solaire thermique de votre maison, vous devez passer par un expert qui analysera le nombre d’occupants, le volume de la maison, le nombre d’équipements nécessitant un accès à l’eau chaude et l’ensoleillement de la région.

De même, vous devez aussi choisir le ballon à eau qui convient. Là aussi il existe des indications estimant qu’une personne consomme environ 50 litres d’eau par jour. Cependant, cette estimation prend en compte uniquement l’eau chaude sanitaire et pas l’eau des chauffages. Là aussi, nous vous invitons à demander conseil auprès d’un professionnel.

Comment choisir un chauffage solaire thermique ?

Résumons ce que nous avons vu jusqu’ici et qui vous servira à choisir judicieusement le chauffage solaire thermique dont vous avez besoin.

Premièrement, vous devez définir quel type de capteur thermique convient le mieux. En règle générale, le choix le plus intéressant pour chauffer une maison reste le capteur thermique à plans vitrés. Mais il existe sous différentes formes. Le panneau est la forme la plus répandue, mais vous pouvez également vous tourner vers des tuiles solaires.

Ensuite, vous devez choisir un emplacement pour vos capteurs solaires thermiques.  Le toit est la solution évidente et le choix idéal. Toutefois, comme nous l’avons vu précédemment, assurez-vous que les capteurs soient orientés vers le sud et bénéficient d’une inclinaison d’au moins 45°.

Un expert vous conseillera pour ces différents choix et vous indiquera quelle superficie de capteurs vous avez besoin pour le chauffage solaire thermique de votre maison.

Le choix repose aussi sur les performances des capteurs représentées par la puissance indicative (kWh) et le rendement indicatif.

Bien sûr, le prix est aussi un élément très important dans votre décision et vous devez prendre le temps dès le départ de bien définir votre budget.

Lorsque vous avez choisi les capteurs, vous devez alors choisir l’équipement auquel ils vont être reliés, c’est-à-dire le ballon à accumulation et la chaudière. Là aussi, l’aide d’un professionnel ne sera pas de trop pour être sûr de faire le bon choix.

Quel est le prix d’un chauffage solaire thermique ?

Mettre en place un chauffage solaire thermique exige un budget assez conséquent. Vous devez prendre en compte le prix du matériel (panneaux solaires, ballon…) et le coût d’installation si vous passez par un professionnel, ce que nous vous recommandons.

Au total, un chauffage solaire peut revenir entre 5000et plus de 25000. Ce prix dépend principalement de la superficie totale des capteurs solaires (coût moyen de 150€ le m2), mais aussi de la difficulté des travaux, du temps nécessaire à leur réalisation et de la main d’œuvre.

Étant donné ce budget élevé, il est préférable de ne pas vous précipiter. Comparez un maximum d’offres et fiez-vous aux devis plutôt qu’au simple bouche-à-oreille.

N’oubliez pas que malgré son prix d’achat élevé, le chauffage solaire thermique est une solution économique sur le long terme que vous devriez amortir dans les 10 ans grâce aux économies réalisées sur votre consommation d’énergie.

Réduisez le prix d’achat d’un chauffage solaire thermique grâce aux aides financières

Le chauffage solaire thermique est une solution qui permet de rendre le logement plus économe en énergie et plus écologique. À ce titre, vous avez le droit à différentes aides financières pour alléger le montant total des dépenses.

Parmi ces aides financières, le crédit d’impôt pour la transition énergétique (CITE) est sans aucun doute l’une des plus intéressantes. Il prend la forme d’une réduction d’impôt équivalente à 30% du montant total des dépenses. Ce CITE est toutefois limité à 8000 pour une personne seule et 16000 pour un couple, avec 400 de majoration pour chaque personne à charge et 200 pour chaque enfant en résidence alternée.

Sachez que vous pouvez également profiter de l’éco-prêt à taux zéro. Comme l’indique son nom, ce prêt vous permet d’emprunter jusqu’à 10000 sans intérêts. Autrement dit, vous remboursez uniquement la somme empruntée. Et si l’installation du chauffage solaire thermique est accompagnée par un autre chantier de rénovation énergétique, le plafond du prêt atteint 20000, et même 30000 lorsqu’il finance trois travaux de rénovation énergétique.

Si vos revenus sont peu élevés, renseignez-vous pour savoir si vous pouvez bénéficier de la prime énergie. Celle-ci s’élève tout de même à 4000 pour la mise en place d’un chauffage solaire thermique, ce qui n’est pas rien. La prime énergie s’obtient auprès de votre fournisseur d’énergie.

D’autres aides financières peuvent être délivrées, notamment sous la forme de subventions. Renseignez-vous auprès de votre mairie et de l’ANAH (Agence nationale de l’habitat).