Les panneaux solaires thermiques
C’est quoi exactement un panneau solaire thermique ?
Ce type d’installation solaire est surtout utilisé aux Etats-Unis, mais connaît un réel essor en France avec la baisse des coûts des panneaux solaires.
Un panneau solaire thermique désigne un système qui capte l’énergie produite par les rayons solaires pour la transformer en chaleur, qui sera transmise à un fluide caloporteur (eau ou air).
En pratique, ce liquide circule dans un serpentin, de couleur noire et parfois recouvert d’une surface vitrée, avec une isolation protectrice des autres faces du serpentin. Le tuyau dans lequel circule ce fluide peut aussi être protégé par une double isolation.
Comprendre les panneaux solaires thermiques
Distinction panneaux photovoltaïques / panneaux solaires thermiques
Avant de décrire ce type de panneaux, il convient de bien distinguer les panneaux photovoltaïques des panneaux solaires thermiques.
Les premiers servent à produire de l’électricité, tandis que les seconds produisent de l’eau chaude et marchent avec un système de chauffage individuel (CESI) ou combiné (SSC).
Utilisation
Les panneaux thermiques solaires peuvent être utilisés pour différents besoins :
- Le chauffage de l’eau sanitaire ;
- Les chauffages d’appoint ;
- Les radiateurs à eau ;
- Les parquets avec chauffage au sol intégré.
Avantage et inconvénient du chauffe-eau solaire
Ces panneaux thermiques solaires permettent donc de faire des économies sur les factures d’électricité ou autres énergies fossiles.
Malgré ces nombreux avantages, les panneaux thermiques sont très onéreux. Il convient donc de faire une analyse du rendement et bien choisir son système de chauffage solaire en fonction de ses performances.
D’autres inconvénients qui seront détaillés ici sont également à prendre en compte pour éviter toute mauvaise surprise.
Fonctionnement du système solaire à chaleur
Les différents types de panneaux solaires
Deux formes de panneaux solaires à chaleur :
L’individuel : l’eau chaude
Le panneau solaire thermique individuel, appelé aussi chauffe-eau solaire individuel, (CESI) sert à produire l’eau chaude pour les besoins d’une maison. Il est composé des panneaux solaires et d’un ballon qui a pour but de stocker l’eau.
Ce type de chauffage est courant dans des maisons individuelles.
Le combiné : le chauffage
Le panneau solaire thermique combiné appelé aussi chauffage solaire ou système combiné (SSC), sert à alimenter différents circuits : eau chaude, radiateurs à eau, parquets chauffés, etc.
En pratique, cette forme de panneaux solaire thermique nécessite de prendre les précautions suivantes :
- Une maison parfaitement isolée ;
- Un espace suffisant pour l’installation d’un ballon d’une taille allant jusqu’à 1000 litres.
Le rôle du caloporteur
Le mot « caloporteur » signifie « porteur de chaleur ». Les panneaux solaires thermiques installés sur votre toit ou votre sol, permettent de capter la lumière du soleil pour la transmettre au fluide caloporteur. Ce fluide va transporteur la chaleur du soleil produite par les panneaux vers le chauffe-eau.
Les capteurs
Il existe trois types de capteurs de panneaux solaires thermiques ayant des performances variables.
Les capteurs plans vitrés
Composés d’une vitre teintée de couleur noire, ces capteurs servent à capter et conserver la chaleur.
Les capteurs plans non vitrés
Dans ce type de capteurs, les fluides caloporteurs circulent dans le tube en plastique noir pour capter la chaleur. Toutefois, ces capteurs dépendent fortement de la température extérieure avec des performances réduites pendant l’hiver.
En pratique, ce type de capteur est utilisé pour le chauffage des piscines.
Les capteurs à tubes sous vide
Ici, l’idée est la même que celle des capteurs plans non vitrés avec le liquide caloporteur qui circule dans le tube. Toutefois, la technologie est plus avancée car la chaleur est transportée par un tube en cuivre sans air, qui entre en contact avec le fluide caloporteur appelé « caloduc ».
| Types de panneaux solaires | Composition | Avantages/inconvénients |
|---|---|---|
| Plans vitrés | Vitres teintées noires | Le plus répandu |
| Plans non vitrés | Tubes en plastique noir | – Moins couteux – Moins performant |
| Tube sous vide | Tube en cuivre hermétique | – Technologie la plus avancée – Couteux |
Quelques conseils pratiques
Il est évident que le rendement des panneaux solaires est un élément clé pour bien définir son projet. Quelques techniques permettent d’optimiser ce rendement, mais également de réduire au maximum la longueur des différents câbles.
Technique n°1 : Une bonne isolation
Il est primordial de réaliser une isolation optimale des équipements de l’installation solaire (fluides caloporteurs, ballon de stockage, tuyaux, etc.).
En effet, de la captation des rayons solaires à l’utilisation de l’énergie solaire produite, la chaleur sera forcément perdue, à chacune des étapes de la transformation.
Technique n°2 : L’espace à couvrir
En fonction du nombre de mètres carrés à alimenter avec l’énergie solaire produite, la superficie des panneaux variera. Il convient donc de bien définir vos besoins avant de vous lancer.
Technique n°3 : Orientation des panneaux
Les panneaux solaires fonctionnent avec le soleil. Aussi, il est essentiel de bien orienter vos panneaux en fonction des rayons du soleil.
Technique n°4 : Choix du type de tubes
Vous devrez choisir le type de capteurs avec soin en privilégiant ceux qui ont de bonnes performances, comme les panneaux à tubes sous vide.
Le coût d’un système solaire thermique
Le coût d’un système solaire thermique dépendra de certains paramètres. Toutefois, de nombreuses aides sont mises en place par l’Etat.
Les critères du prix
En moyenne, faire installer des panneaux solaires thermiques coûte entre 3 500 et 5 500 euros. Cependant, ce coût d’une installation solaire dépend de nombreux critères tels que :
- La technologie : type des caloporteurs utilisé ;
- Les matériaux utilisés ;
- La taille des panneaux ;
- L’utilisation prévue pour les panneaux : nombre de personnes du ménage, habitude de consommation, … ;
- Le ballon de stockage ;
- Les conditions météorologiques : nombre d’ensoleillement annuel de la zone, etc.
Les aides
Les panneaux solaires produisent une énergie renouvelable, ainsi les travaux d’installation sont classés parmi les travaux de rénovation énergétique. A ce titre, de nombreux dispositifs d’aides sont applicables pour leur installation :
- La TVA au taux réduit de 5,5% ;
- L’Eco prêt à taux zéro ;
- Les aides de l’ANAH ;
- Le crédit d’impôt CITE, …
