L’exploitation de l’énergie solaire pour la production d’eau chaude est une excellente alternative pour alléger les factures énergétiques. En effet, grâce au soleil, source d’énergie renouvelable, gratuite et disponible en illimité, le dispositif de production d’eau chaude par capteurs thermiques est amorti sur le court terme. Découvrez dans cet article l’essentiel sur l’utilisation des capteurs thermiques.
Comprendre les bases des capteurs thermiques et de l’énergie solaire
Les capteurs thermiques sont utilisés pour produire de l’eau chaude sanitaire à partir de l’énergie solaire. À cet effet, ils absorbent les rayons du soleil et les convertissent en énergie thermique à l’aide d’un fluide caloporteur. Les capteurs thermiques utilisent trois principes physiques :
- l’effet de corps noir : la chaleur du soleil est absorbée par un corps noir,
- l’effet isolant : la chaleur est gardée à l’intérieur du panneau thermique,
- l’effet de serre : le verre retient les infrarouges et empêche la chaleur de s’échapper.
Un capteur solaire thermique est donc un boîtier composé de différents éléments. Il y a les tubes absorbeurs, fixés sur une plaque d’aluminium, généralement peinte en noir. Celle-ci est chargée de capturer la chaleur et de la restituer au fluide caloporteur qui circule dans les tubes de cuivre. Un autre composant est la plaque de verre, qui recouvre le capteur et abrite les rayons infrarouges. Enfin, le coffre isolant évite les pertes de chaleur.
Les différents types de systèmes de capteurs thermiques à envisager
Avant d’entamer votre projet de pose de capteurs solaires thermiques, il convient de se pencher sur les différents modèles existants.
Les capteurs plan vitré
Les capteurs thermiques plan vitré sont les plus courants. Ils assurent la production d’eau chaude sanitaire pour les foyers ou servent de chauffage d’appoint aux logements bien isolés ou aux petits bâtiments. Ils sont d’ailleurs plus rentables sur le plan financier.
Les capteurs thermiques tubes vitrés sous vide
Ce type de capteurs thermiques offre une température d’eau plus élevée, de manière plus rapide. On les retrouve généralement dans les processus industriels, mais ils trouvent aussi leur place dans les habitations.
Les capteurs thermiques hybrides
Les capteurs hybrides associent en même temps la production d’eau chaude et d’électricité. Ils sont souvent utilisés dans les applications de pompes à chaleur et permettent de produire de l’électricité et de la chaleur nécessaires au fonctionnement de cette dernière.
Le choix des capteurs thermiques
Le choix des capteurs thermiques dépend principalement de leur destination d’usage. S’ils doivent remplacer un ballon d’eau chaude, alors le modèle plan vitré fera l’affaire. Si la surface du toit de votre logement empêche la mise en place de capteurs plans vitrés, optez pour des capteurs tubes vitrés sous vide. Enfin, si l’objectif est de compléter votre système de pompe à chaleur, nous vous recommandons les capteurs thermiques hybrides.
Conseils d’installation pour maximiser l’efficacité de vos capteurs
Les capteurs solaires thermiques peuvent être installés de deux façons : la pose en circulation forcée et la pose en thermosiphon, la première étant la plus courante.
Dans le cadre d’une installation en circulation forcée, le liquide caloporteur traverse les capteurs (grâce à une pompe) afin de capter les calories qui seront restituées dans le ballon d’eau chaude. Un contrôle intelligent assure d’ailleurs une circulation rapide pour éviter que le liquide n’atteigne des températures élevées et n’affecte l’installation. Mais la vitesse doit aussi permettre au liquide caloporteur d’absorber les calories conservées par l’absorbeur. Cette option vous donne la possibilité d’installer les capteurs au sol, sur le toit ou en façade.
Quant à la pose en thermosiphon, elle se base sur le principe que l’eau chaude est plus légère que l’eau froide, ce qui fait qu’elle s’écoule naturellement à travers les capteurs thermiques vers le ballon de stockage. Toutefois, le ballon d’eau chaude doit être plus élevé que les capteurs. Aussi, pour empêcher l’inversion du système, vous aurez besoin de clapets anti-retour. D’autre part, la meilleure orientation pour les capteurs thermiques est le plein sud, avec un angle de 50° à 45° par rapport au sol.
Enfin, l’entretien des capteurs thermiques est aisé : il suffit de les laver à l’eau douce une fois par an ou s’ils sont poussiéreux en faisant attention ne pas rayer le verre.
Prix des capteurs thermiques
Le prix des capteurs thermiques varie selon la taille de l’installation et la technologie utilisée. Pour des modèles de près de 2 m², les prix sont estimés entre 400 et 800 euros pour les capteurs plan vitré et entre 1 100 et 1 300 euros pour les capteurs tubes sous vide. À cela s’ajoutent le coût du ballon d’eau chaude et les frais de pose.
Les installations solaires sont éligibles à des aides financières. Elles permettent d’alléger les dépenses. Ce sont notamment MaPrimeRénov’, la TVA réduite de 5,5 % et les subventions locales.
Quels que soient vos besoins en matière d’eau chaude, les différents modèles de capteurs thermiques offrent des performances considérables. Les versions tubes sous vide sont plus pratiques dans des conditions de faible ensoleillement, tandis que les capteurs plan vitré ont été conçus pour absorber les rayons du soleil de manière optimale, en toute saison.
