Dossier Énergie 2/4: du thermique avant le photovoltaïque !

5 février 2021,

suite de l’article Dossier Énergie: le solaire photovoltaïque en France en 2021 (1/4)

Si vous avez un ballon d’eau chaude électrique (cumulus), ainsi qu’une toiture, ou un balcon, ou un bout de mur, ou un bout de jardin bien orientés, mais pas encore de solaire thermique, vous allez d’abord commencer par installer des capteurs thermiques pour chauffer votre eau. Cette installation va vous permettre de faire décroitre votre consommation électrique et votre facture, pour un coût minime, pendant de nombreuses années.

Capteurs-plats au sol.

En effet, pour chauffer de l’eau, le rendement d’un capteur solaire thermique est très bon, jusqu’à 80% de l’énergie solaire est récupérée, comparativement aux 20% d’un capteur photovoltaïque dont on prétendrait ensuite utiliser l’électricité pour chauffer de l’eau.

Un principe simple et robuste

Les tubes sous vide: plusieurs procédés mais toujours un très bon rendement par conditions difficiles

Les capteurs solaires thermiques à eau existent depuis le 19ème siècle, et sont industrialisés depuis les années 60. Leur fonctionnement est très simple: dans le système à capteur-plat, on utilise une surface métallique absorbante, noire ou bleue, sous un vitrage, pour profiter de l’effet de serre. Ce métal est soudé à un serpentin de tuyaux, généralement en cuivre, dans lequel circule le liquide caloporteur jusqu’à votre ballon. Bien conçue avec des matériaux de qualité, une telle installation peut durer plus de 40 ans, soit bien plus que votre ballon !

Une nouvelle technologie, à base de tubes de verre sous vide abritant un ensemble caloporteur, permet de gagner un peu plus de rendement, notamment si vos conditions climatiques sont faibles ou très fluctuantes ( ce capteur fonctionne bien également avec des soleils voilés ou intermittents). Il y a plusieurs sous-systèmes différents. Bien vérifier que la panne d’un seul tube ne gène pas la production des autres.  Ne pas hésiter à acheter d’entrée un tube de rechange, qui ne servira peut-être que 10 ans plus tard !

Quelques astuces à connaitre

Dans certaines configurations,  capteur plus bas que le ballon, il n’y a pas besoin de circulateur (le circulateur est une petite pompe électrique, qui ne fonctionne qu’en présence de soleil sur le capteur). Si à l’inverse, votre capteur est plus bas que votre ballon, et que vous cherchez une indépendance totale au réseau électrique, ou bien une résilience face à toute coupure du réseau électrique, il existe des circulateurs et régulateurs alimentés par un petit panneau solaire photovoltaïque que l’on posera à côté des panneaux thermiques, voir schéma ci-contre. Un chauffe-eau solaire peut également se mettre en appoint d’une chaudière gaz et de son éventuel ballon intégré.

Dimensionnement

Avec des capteurs-plan classiques, 4 à 5 m2 suffisent pour une famille de 4 personnes qui prennent des douches, avec un ballon de 250 à 300 litres. A ajuster en fonction de la région. Un ensemble de base de 4m2 avec ballon 250l Inox, résistance d’appoint et régulation, coûte entre 2000 euros et 2500 euros TTC non installé, et peut s’installer par un simple plombier.  Compter 300 euros de moins pour des capteurs à base de tubes de verre sous vide. Ces matériels sont installables par de bons bricoleurs, grâce à l’aide de certains vendeurs qui multiplient les kits, notices et tutoriels papier ou vidéo dédiés à l’auto-installation. Si vous avez la fibre écolo, le plaisir de se doucher avec une eau chauffée par le soleil est intense.

S’informer avant de se lancer

Rien ne vaut l’expérience utilisateur, sur un forum.

Le web fourmille de documentations diverses et variées. On peut commencer par le dossier de l’ADEME. On  peut ensuite essayer, avec un des très nombreux simulateurs en ligne, de dimensionner son installation, c’est à dire la surface de panneaux et la taille de votre ballon. Ne pas s’y perdre, on peut aussi regarder, pour dimensionner, la taille des kits vendus dans le commerce. On peut ensuite consulter différent sites de vente de kits qui ont des tutoriels pour l’auto-équipement. Ces tutoriels vous donneront une idée des contraintes éventuelles: murs à percer pour passer tubes et câbles, modes de fixation sur toiture par exemple. On peut aussi rechercher de nombreux mots-clés et expériences personnelles dans plusieurs forums dédiés, comme celui-ci: https://www.econologie.com/forums/solaire-thermique/.  Les forums sont de bonnes sources d’info sur les composants, les entreprises, les aides, les problématiques comme le gel en hiver, ou la surchauffe en été. Enfin, de très nombreux livres vous éclaireront sur le sujet.

Se lancer:

S’auto-équiper

En achetant capteurs, tuyaux, ballons, régulation. Pas la peine d’acheter à l’étranger ! On a des constructeurs français qui produisent depuis des décennies, depuis 40 ans pour certains. Leur expérience est grande. Il ne reste qu’à trouver un bon plombier qui connaisse un peu le sujet.

Si on est très bricoleur, on peut même construire ses propres capteurs, tuyaux, ballons, régulation ! Il existe des centaines de tutoriels dans toutes les langues, très sérieux, mais aussi des moins sérieux, en PDF comme en vidéo. Sur ce PDF, vous trouverez une réalisation sérieuse pour  fabriquer ses panneaux et transformer son ballon classique en ballon solaire . Attention, le coût peut parfois être supérieur au coût du matériel acheté tout fait, notamment pour les panneaux, mais la durabilité sera imbattable si vous employez les bons matériaux. Par contre, la transformation d’un ballon classique (cumulus) que vous possédez déjà est possible et peu coûteuse.

Acheter le matériel et faire monter ou faire directement appel à une entreprise ?

Si on ne veut pas s’occuper de l’achat du kit, des composants, ou de leur fabrication, puis de trouver un plombier, il est préférable de ne pas commencer par chercher, au hasard du web, une entreprise locale qui fait “aussi” du solaire. Il vaut mieux d’abord contacter une entreprise de vente de matériel solaire dans votre région, qui vous aiguillera vers des professionnels ( RGE) de votre zone avec qui elle a l’habitude de traiter pour l’installation. Toutes les entreprises de vente de matériel ont un site internet. Certaines vendent du matériel low-cost (Chinois), d’autres du très haut de gamme (Allemand). Un bon critère pour trouver une bonne entreprise de vente de matériel est la quantité de tutoriels et de documentation sur leur site. Mais aussi la disponibilité de matériels pour des installations particulières: circulateur photovoltaïque autonome, installations en thermosiphon, ballon inox, appoint avec bouilleur bois ou poêle de masse. Dans certaines régions, des associations “Énergie” ou des coopératives peuvent vous aider sur vos projets, de la formation jusqu’à la prestation. Il existe aussi des stages d’apprentissage dédiés aux débutants qui veulent apprendre la fabrication et/ou le montage.

Les aides

Il existe de nombreuses aides nationales, départementales ou communales, pour subventionner jusqu’à 90% de votre installation si vous avez de faibles revenus. Elles varient d’une année à l’autre, et sont parfois cumulables. On dit même que pour les petits malins bien informés et curieux, dans certaines zones, il est possible de faire financer la totalité de son installation. Cette partie administrative est la plus pénible de tout le projet. Il faut bien veiller à vérifier la date des documents et la période de validité des aides. Il est utile de commencer par consulter le site du ministère  https://www.ecologie.gouv.fr/evolutions-maprimerenov. , ainsi que le site de l’ANAH https://monprojet.anah.gouv.fr/ , les Agences Régionales de l’énergie https://www.rare.fr/ , les Espaces Info-Énergie ou bien d’autres sites qui vous expliquent un peu mieux toutes les aides possibles. Si vous habitez dans une grande commune, il est probable qu’un organisme communal propose de l’information ou du conseil. Pour avoir accès aux aides, il faudra choisir une entreprise qualifiée RGE. Si les panneaux sont installés en toiture seulement, vous aurez besoin d’une simple déclaration de travaux en mairie, éventuellement refusée si vous êtes proche d’un bâtiment classé. Dans ce cas, l’installation au sol est tout à fait optimale si l’ensoleillement est adapté et ne nécessite pas de déclaration.

Prochain dossier: Photovoltaïque: construire sa petite résilience électrique