Le chauffe-eau solaire : l’eau chaude grâce au soleil
Des capteurs posés sur le toit récupèrent la chaleur du soleil et la transmettent à un ballon d’eau sanitaire. Seul l’été, relayé par un appoint l’hiver, le chauffe-eau solaire couvre environ les deux tiers des besoins d’eau chaude d’un foyer en Europe de l’Ouest.
- Environ 2/3 des besoins
- Ballon solaire et appoint
- Monobloc ou éléments séparés
1Pourquoi un chauffe-eau solaire ?
Le chauffe-eau solaire remplace ou complète un cumulus électrique ou un autre système d’eau chaude (gaz, fioul, GPL) pour alléger nettement la facture. En Europe de l’Ouest, il couvre environ deux tiers des besoins d’eau chaude, en maison individuelle (chauffe-eau solaire individuel, CESI) comme en collectif (chauffe-eau solaire collectif, CSC). Ce pourcentage s’appelle le taux de couverture solaire : la part de l’énergie fournie par le soleil dans la production totale.
des besoins d’eau chaude, selon la région et l’installation.
et renouvelable, sans émission à l’usage.
qui valorise le logement, aidé par des dispositifs publics.
2Comment fonctionne-t-il ?
Capter : le capteur solaire comprend une plaque et des tubes métalliques noirs, l’absorbeur, qui reçoit le rayonnement et s’échauffe, dans un coffre rigide isolé dont la face vitrée retient la chaleur comme une petite serre. Il se place en général sur le toit.
Transporter : le circuit primaire, étanche et calorifugé, contient de l’eau additionnée d’antigel qui s’échauffe dans le capteur et rejoint le ballon.
Restituer et stocker : un échangeur, le serpentin, cède les calories à l’eau sanitaire du ballon, une cuve bien isolée. L’eau chaude puisée est aussitôt remplacée par de l’eau froide du réseau, chauffée à son tour.
- Le capteur solaire, qui chauffe le liquide caloporteur.
- Le circuit primaire, eau et antigel, vers le ballon.
- L’échangeur, qui transmet la chaleur à l’eau sanitaire.
- Le retour du liquide refroidi vers le capteur.
- Le ballon solaire, réserve d’eau chaude.
- L’arrivée d’eau froide du réseau.
- Le circulateur, qui fait circuler le liquide primaire.
- La régulation, qui commande le circulateur.
- La sonde du capteur.
- La sonde du ballon.
- Le serpentin d’appoint, raccordé à une chaudière.
- La chaudière d’appoint : gaz, fioul ou bois.
3Circulation naturelle ou forcée
Naturelle : le thermosiphon
Plus chaud, donc plus léger que l’eau du ballon, le liquide monte naturellement. Le ballon doit être placé plus haut que les capteurs. Ni circulateur ni régulation : c’est simple et rustique, mais l’implantation demande un vrai savoir-faire.
Forcée : le circulateur
Une petite pompe met le liquide en mouvement quand il est plus chaud que l’eau du ballon. La régulation compare les deux sondes : si le ballon est plus chaud que le capteur, elle arrête le circulateur ; sinon, elle le relance. C’est la solution la plus courante.
4L’appoint, pour les jours sans soleil
Partout en métropole, l’hiver, la mi-saison ou les longues périodes de mauvais temps empêchent le soleil de couvrir tous les besoins. Le ballon a donc un appoint qui prend le relais et reconstitue la réserve d’eau chaude :
- une résistance électrique, souvent placée à mi-hauteur du ballon solaire ;
- un serpentin raccordé à une chaudière gaz, fioul ou bois ;
- ou un second ballon équipé d’une résistance, placé après le ballon solaire.
5Monobloc ou à éléments séparés
Le chauffe-eau monobloc
Capteur et ballon sont réunis sur un même châssis, à l’extérieur. Simple et peu coûteux, il convient bien aux supports inclinés et aux toits-terrasses, moins aux toits en pente. Le ballon, dehors, se refroidit plus vite ; il peut préchauffer l’eau d’un équipement existant.
Le chauffe-eau à éléments séparés
Le ballon est à l’abri dans la maison ou une construction attenante, avec un appoint intégré ou non. Plus coûteux, c’est le type le plus courant, le plus souvent à circulation forcée.
6Quelques critères pour bien choisir
Construction neuve
Pour une résidence principale, préférez les éléments séparés : en thermosiphon si le ballon peut être placé plus haut que les capteurs, sinon à circulation forcée, avec un appoint intégré ou placé après le ballon.
Équipement existant
Un chauffe-eau solaire allège la facture en préchauffant l’eau de votre installation actuelle, qui devient l’appoint.
Maison de vacances
Un monobloc sans appoint, simple et rustique, suffit pour un usage estival ; gardez l’équipement existant en secours.
7Questions fréquentes
Le chauffe-eau solaire fonctionne-t-il en hiver ?
Oui, mais il produit moins : il préchauffe l’eau, et l’appoint électrique ou la chaudière termine la chauffe.
Quelle orientation pour les capteurs ?
Idéalement plein sud, sans ombre, avec une inclinaison proche de 45° ; une orientation sud-est ou sud-ouest reste acceptable.
Pourquoi de l’antigel dans le circuit ?
Le liquide du circuit primaire passe dehors, dans les capteurs : l’antigel l’empêche de geler l’hiver et de faire éclater les tubes.
À retenir
- Capteurs, circuit primaire antigel, échangeur et ballon solaire.
- Environ deux tiers des besoins d’eau chaude couverts ; un appoint prend le relais.
- Thermosiphon si le ballon est plus haut que les capteurs, sinon circulation forcée.
- Monobloc simple et économique, éléments séparés pour une résidence principale.