Chauffe-eau solaire : raccordement électrique pour une installation solaire thermique

Les rayons du soleil diffusent une énergie renouvelable et gratuite tout au long de l’année, quelle que soit la région de résidence. L’installation d’un chauffe-eau solaire est avantageuse partout en France. En effet, il s’agit d’un dispositif performant, qui s’installe facilement, permet un amortissement rapide, et, de ce fait, de réelles économies ! Le chauffe-eau solaire peut également se raccorder au lave-vaisselle ainsi qu’au lave-linge pour économiser encore davantage d’énergie. Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ? En existe-t-il plusieurs types ? Et à quel prix ? Voici quelques explications afin d’y voir plus clair.

Sommaire :

Qu’est-ce qu’un chauffe-eau solaire ?

Un chauffe-eau solaire est un appareil doté d’un système qui capte les rayons du soleil afin de les transformer en énergie. Il permet d’alimenter l’habitation en eau chaude sanitaire en faisant des économies considérables, puisque l’énergie solaire est gratuite. Elle est également renouvelable, donc le chauffe-eau solaire permet également de produire une partie des besoins en eau chaude sanitaire du logement sans émission de CO2.

En moyenne, en France, selon la région, l’ensoleillement, l’inclinaison du panneau thermique et son orientation, un chauffe-eau solaire permet de couvrir de 50 à 70 % des besoins en eau chaude d’un logement, le reste étant produit par un chauffage d’appoint.

Le chauffe-eau solaire comporte 3 éléments :

Un panneau thermique, qui absorbe la lumière du soleil, et qui est placé sur le toit ;
Un réservoir permettant de stocker l’eau chaude ;
Différents accessoires qui véhiculent l’énergie solaire entre le pannea thermique et le réservoir (pompe, circulateur et régulateur thermique).

Quelques principes du chauffe-eau solaire

Voici un schéma du fonctionnement du chauffe eau solaire :

Le capteur solaire (1) situé sur le panneau thermique absorbe la lumière des rayons du soleil et la transforme en chaleur. Il est généralement placé sur le toit.
Le circuit primaire (2) est composé de tubes qui transportent la chaleur. Il contient de l’eau additionnée d’antigel (liquide caloporteur) et est parfaitement étanche. Ce liquide se réchauffe en passant dans les tubes du capteur, et, une fois chauffé, est dirigé vers le ballon de stockage.
L’échangeur thermique (3) (ou serpentin) diffuse sa chaleur à l’eau contenue dans le ballon de stockage.
Une fois le liquide refroidi, il repart vers le capteur (4) où il remonte en température tant que l’ensoleillement reste suffisant.
Le ballon de stockage (5) (ou ballon solaire thermique) est une grande cuve en métal qui constitue la réserve d’eau chaude. Il est conçu de manière à garder la chaleur pendant plusieurs heures.
L’eau froide du réseau (6) prend la place de l’eau chaude utilisée, et sera réchauffée ensuite par le liquide caloporteur.
Le circulateur (7) active le liquide du réseau lorsque celui-ci il a une température plus élevée que l’eau du réservoir, afin d’éviter les risques de surchauffe.
Sa mise en route est activée par un système de régulation thermique (8) qui détecte les écarts de températures : lorsque la sonde du ballon de stockage (10) est plus chaude que celle du capteur (9), la régulation se déclenche et coupe le circulateur.
À l’inverse, si le degré d’ensoleillement est insuffisant, cette régulation permet également la mise en route automatique du chauffage d’appoint (12), pour pouvoir disposer d’eau chaude tout au long de l’année.

Le chauffe-eau solaire permet deux sortes d’utilisation, qui permettent toutes deux de diminuer grandement ses factures énergétiques :

produire de l’eau chaude sanitaire (cuisine et salle de bains). Dans les régions à fort ensoleillement, il est même possible de couvrir tous les besoins en eau chaude d’un logement grâce à l’énergie solaire ;
chauffer l’habitation en le raccordant à une chaudière et alimenter ainsi le dispositif de chauffage.

Les différentes typologies du chauffe-eau solaire

Il existe 3 catégories de chauffe-eau solaires :

le chauffe-eau à pompe électrique : Les équipements qui le composent sont séparés, il est donc possible d’installer le ballon d’eau chaude à différents endroits selon la configuration de son logement (sous-sol, garage, salle de bains, etc.). Ce type de dispositif est le plus répandu en France car il est adaptable à de nombreux bâtiments. Il est également le plus cher du marché car il requiert l’utilisation d’une pompe électrique. Son installation à domicile coûte entre 5000 et 10000 €, mais elle permet de bénéficier d’aides de l’État, afin de réduire ce montant. C’est un équipement fiable et résistant dans la durée, bien que parfois sujet aux pannes.

le chauffe-eau à thermosiphon : Son installation est plus délicate car le ballon de stockage doit être situé plus en hauteur que les panneaux solaires (généralement dans les combles, avec les panneaux installés en partie basse du toit). Néanmoins, il s’agit du système qui présente le meilleur rapport qualité-prix, son coût est généralement compris entre 5000 et 7000 €, et son installation permet également de bénéficier d’aides financières. Son prix est moins élevé qu’un modèle à pompe électrique. Ce type d’installation ne nécessite que très peu d’entretien et les risques de pannes sont quasi inexistants.

le chauffe-eau monobloc : Ce dispositif a un fonctionnement similaire au chauffe-eau à thermosiphon, mais tous les équipements (panneaux solaires et ballon) sont placés au même endroit. Son installation est plus simple, et son prix est généralement moins élevé. Il peut être installé à même le sol, sur un terrain ensoleillé, mais il est moins évident de conserver longtemps l’eau chaude en hiver comme le ballon se trouve à l’extérieur. Il est donc souvent utilisé en complément d’un autre système, qui prend le relais en saison froide. Pour l’installation de ce type de chauffe-eau solaire, il faut généralement compter entre 4000 et 5000 €, mais elle permet également de déduire certaines aides.

Quel est le prix pour un chauffe-eau solaire ?

Faire installer un chauffe-eau solaire, pour un logement de 4 personnes, coûte généralement entre 4500 et 7000 € HT, avant déduction des aides de l’État. Le prix varie selon le type de système choisi, la situation géographique, les besoins en eau chaude (on compte généralement 40 litres par personne, ainsi que la quantité d’eau nécessaire à l’alimentation du lave-vaisselle et du lave-linge), et le volume de stockage souhaité.

L’installation solaire thermique permet de faire de nombreuses économies, et donc d’amortir rapidement cet investissement. Il peut assurer entre 50 et 70% des besoins en eau chaude sanitaire du logement, et réduit donc de 60 à 75 % les factures énergétiques. Il est nécessaire de l’associer à un autre système, pour les périodes moins ensoleillées, comme un chauffe-eau d’appoint par exemple, mais il reste malgré tout très rentable. Il est également possible d’alimenter le lave-linge ainsi que le lave-vaisselle en eau chaude, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie de ces machines pendant le chauffage de l’eau et de raccourcir les cycles de lavage.

Les panneaux solaires sont rapidement rentabilisés, environ 5 ans en moyenne. La quantité de chaleur fournie va dépendre de l’intensité de la lumière captée et de l’aptitude des panneaux à transmettre cette chaleur. Selon les régions et l’orientation des panneaux, le soleil peut produire gratuitement jusqu’à 80 % de l’eau chaude et 35 % du chauffage d’une habitation.

Quelles sont les aides accordées par l’État ?

L’État encourage les particuliers à entreprendre des travaux énergétiques pour favoriser les énergies renouvelables, plus écologiques, en attribuant des aides financières qui limitent le coût de ces installations. Plusieurs aides financières sont possibles en 2021 :

MaPrimeRénov’ : les conditions pour en bénéficier :
- être propriétaire occupant ou occupant à titre gratuit ;
- être fiscalement domicilié en France ;
- avoir une maison individuelle ou un appartement de plus de 2 ans ;
- résidence principale du contribuable.

Primes Energie 2021 : En plus de MaPrimeRénov’2021, il est également possible de bénéficier de la Prime Energie 2021 CEE (Certificat Économie d’Énergie) pour financer ses travaux de rénovation énergétique, les deux primes sont cumulables.

L’Eco-Prêt à taux Zéro 2021 a évolué depuis le 1er mars 2019 et sera disponible jusqu’en 2021, avec les dispositions suivantes :
- suppression de la condition « bouquet de travaux ». L’emprunteur n’a plus besoin de faire effectuer plusieurs types travaux de rénovation simultanément pour en bénéficier ;
- extension à tous les logements de plus de 2 ans ainsi qu’aux travaux d’isolation des planchers bas ;
- uniformisation de la durée d’emprunt (15 ans) ;
- possibilité de cumul avec un éco-prêt complémentaire.

Le taux de TVA réduit de 5,5 % : uniquement pour les travaux de rénovation énergétique en 2021 (pose, installation et entretien des matériaux et des équipements qui permettent une économie d’énergie : chaudière à condensation, pompe à chaleur, isolation thermique, appareil de régulation de chauffage ou de production d’énergie renouvelable, etc.). Les travaux éligibles à MaPrimeRénov’ 2021 bénéficient également de ce taux réduit à 5,5 %.

Les aides 2021 de l’ANAH (Agence Nationale de l’habitat) : conditions pour en bénéficier :
- ne pas dépasser un certain niveau de ressources (fixé nationalement) ;
- être propriétaire d’un logement de plus de 15 ans ;
- ne pas avoir bénéficié d’un Prêt à taux Zéro pour accéder à la propriété dans les cinq dernières années. Toutes les informations supplémentaires sont accessibles sur le site de l’ANAH.

Les aides régionales et locales 2021 pour l’énergie, en complément des aides de l’État, telles une exonération totale ou partielle de la taxe foncière par exemple, peuvent être attribuées dans certains cas selon les collectivités locales. Il peut être intéressant de se renseigner auprès de votre mairie pour connaître toutes les conditions d’attribution.

Le chèque énergie 2021 : aide dédiée aux factures d’énergie qui est attribuée aux particuliers selon leurs revenus et la composition de leur foyer. Elle est calculée selon la déclaration fiscale de l’année précédente et les bénéficiaires la reçoivent par courrier directement à domicile. Le montant varie de 48 à 277 € selon les revenus. Le chèque énergie permet de régler une facture de gaz, d’électricité ou de fioul, mais peut également être utilisé pour financer des travaux de rénovation énergétique. Ce chèque est envoyé automatiquement par courrier aux bénéficiaires au mois d’avril, chaque année. Il n’y a aucune démarche à accomplir. Un numéro vert a été mis en place pour davantage d’informations : 0 805 204 805. Certains simulateurs en ligne permettent également de vérifier son éligibilité.

Bon à savoir :

Seuls les artisans titulaires de la mention professionnelle RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) peuvent réaliser des travaux d’économie d’énergie qui permettent aux particuliers de bénéficier des primes de l’État « MaPrimeRénov’ », de l’Éco prêt à taux zéro, ainsi que de la prime «énergie CEE » (Certificat Economie Energie).

Quels sont les avantages d’un chauffe-eau solaire ?

Le chauffe-eau solaire présente de nombreux avantages :

extrêmement écologique, il exploite une ressource propre, naturelle, gratuite et perpétuelle : le soleil ;
réduit les émissions de CO2 : l’utilisation de l’énergie solaire ne génère pas d’émission polluante ;
permet de freiner le réchauffement climatique : sa production ne nécessite aucune combustion ;
peut assurer en moyenne entre 50 et 70% de la production d’eau chaude nécessaire à une famille. Il peut également assurer une partie des besoins en chauffage du logement ;
produit une énergie silencieuse ;
ne nécessite que très peu d’entretien ;
équipement durable et fiable ;
permet des économies considérables sur les factures énergétiques ;
il possible de combiner un chauffe-eau solaire avec des panneaux solaires photovoltaïques en un seul panneau qui permet la production d’électricité et la chauffe de l’eau en simultané.

Bon à savoir : Son inconvénient principal est son prix de départ non négligeable (à partir de 2500 €, aides déduites), cependant cet investissement est rentabilisé assez rapidement, au bout de 5 ans en moyenne, et présente l’avantage conséquent d’être moins nocif pour l’environnement que les chauffe-eau “classiques”.