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Le solaire thermique dans les habitations particulières

L'énergie solaire, source d’énergie renouvelable inépuisable Actu-Environnement.com - Publié le 11/06/2008
L'énergie solaire, source d’énergie...  |    |  Chapitre 3 / 10
   
Le solaire thermique dans les habitations particulières
   
Plusieurs types de matériels permettent désormais aux particuliers de profiter de l’énergie solaire. C’est le cas notamment du chauffe-eau solaires individuels (CESI) qui tire profit de la chaleur des rayons du soleil afin de produire l'eau chaude sanitaire. Comme pour une installation classique, l’eau chaude est fournie à des températures situées entre 45 et 60°C, suivant les désirs de l’utilisateur. Un CESI est constitué de trois éléments principaux : des capteurs solaires thermiques vitrés pour absorber les rayonnements solaires, un ballon de stockage pour l’eau chaude sanitaire et d’un réseau hydraulique. Schématiquement, le liquide chauffé au niveau des capteurs cède sa chaleur à l’eau contenue dans le ballon qui peut alors alimenter douches, robinets…

La plupart des CESI installés en France ont leurs capteurs installés en toiture et le ballon à l’abri dans une pièce de la maison. Dans des régions telles que les DOM-TOM, les ballons peuvent être installés directement sur la toiture. Les températures stables et élevées même la nuit diminuent les déperditions et favorisent en effet ce type d’installation.
Sous les climats de la France métropolitaine, on estime qu’un chauffe-eau solaire individuel permet de couvrir jusqu'à 70% des besoins en eau chaude. Une énergie d’appoint reste donc nécessaire pour produire le complément nécessaire au confort durant les périodes où l’ensoleillement est insuffisant. Selon l’ADEME, la surface de capteur se situe en moyenne entre 4 et 6 m² pour un ballon de 300 litres pour les besoins d’une famille de 4 personnes.
Côté coûts, il faut compter entre 1.000 et 1.400 € le m2 de capteur, matériel et installation compris.


On peut également profiter de l’énergie solaire pour fournir le chauffage de l’habitation. Le système solaire combiné (SSC) répond à ces besoins mais il est plus complexe à mettre en œuvre que le CESI. En effet, le chauffage des locaux et la fourniture d’ECS n’obéissent pas aux mêmes exigences : les besoins en chauffage sont par exemple continus tout au long de la journée alors que l’ECS connaît des pointes de consommation. En plus, deux circuits d’eau chaude sont nécessaires : un pour l’ECS et un autre pour le chauffage.
Un système solaire combiné comporte ainsi les capteurs, une distribution (les tuyaux), un dispositif de stockage (le ballon), des émetteurs de chaleur (les radiateurs ou le plancher chauffant) et une régulation. En période de chauffage, le rayonnement solaire est absorbé et transformé en chaleur par les capteurs solaires. Le liquide caloporteur des capteurs cède en priorité sa chaleur à l’eau du ballon d’ECS avant d’être envoyé dans les radiateurs ou la dalle de l’habitat qui stockent la chaleur et la réémettent dans les pièces.
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Dans tous les cas, l’eau chaude sanitaire est prioritaire sur le chauffage qui doit être complété par une énergie d’appoint pendant la période la plus froide de l’hiver. Ce chauffage d’appoint peut être indépendant (chauffage électrique ou bois), soit directement couplé au système solaire (chaudière gaz ou fioul, par exemple). Dans ce cas, la régulation doit gérer la mise en route et l’arrêt de l’appoint en donnant la priorité au solaire.

Lorsque le chauffage devient inutile, l’énergie produite par les capteurs est réservée à la production d’ECS et peut alors être utilisée pour le chauffage d’une piscine.

Globalement en France métropolitaine un SSC permet de couvrir de 20 à 40 % des besoins énergétiques annuels, selon la région et la taille de l'installation. Selon Enerplan, l'association Française des professionnels de l'énergie solaire, la surface de capteurs nécessaire est d’environ 10% de la surface à chauffer et le coût se situe aux environs de 1.500 €/m2 de capteur, pose et matériel inclus.


Il existe également des installations spécifiques au chauffage des piscines. Un principe simple consiste à ce que l’eau du bassin soit pompée, filtrée et envoyée vers un champ de capteurs dans lequel elle circule et se réchauffe avant de retourner alimenter la piscine. Les capteurs utilisés sont simplifiés et ressemblent à une moquette synthétique. Il est possible de raccorder un système de chauffage d’appoint pour ajuster la température de l’eau avant sa réintroduction dans le bassin. Les surfaces de capteurs nécessaires sont variables : dans le nord de la France elle équivaut à la surface du bassin alors que le sud de la France se contente de la moitié de cette surface.
Côté coûts, il faut compter de 100 à 150 €/m2 pour des capteurs du type « moquette solaire ».
Le taux de couverture des besoins d’une piscine de plein air varie entre 50% et 100% et l’optimum est atteint sur les bassins équipés d’une couverture isotherme en complément de l’installation solaire.

Côté réglementation, pour mettre en place un système solaire thermique sur une maison déjà construite il faut remplir une demande de travaux auprès des services municipaux. Pour une maison à construire, le permis de construire doit inclure l’installation solaire prévue.

Pour en savoir plus

Télécharger les guides l’ADEME

Trouver des équipements

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