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Le solaire thermique

solaire thermique v2 120x80
L'énergie solaire est une énergie propre et inépuisable (pas de gaz à effet de serre, pas de déchets toxiques), qui vous permettra de chauffer votre logement mais aussi votre eau chaude sanitaire (douche, bain, cuisine).

Situation

Selon ENERPLAN (l’association professionnelle de l’énergie solaire), le marché du solaire thermique en France métropolitaine a diminué de 15 % en 2009 (il est passé de 313 000 m2 de capteurs vendus en 2008 à 265 000 m2 vendus en 2009). C’est la première baisse que connaît ce secteur depuis 10 ans. Une augmentation du marché collectif a été enregistrée (avec +19 % sur les ventes de chauffe-eau solaires collectifs), mais celle-ci a été insuffisante pour compenser la décroissance du secteur individuel. ENERPLAN explique ce développement du secteur collectif par le soutien du fonds de chaleur et des conseils régionaux.

Marché de capteurs solaires thermiques (en m2) en France depuis 2002  (source: Enerplan)


2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

France métropole

23 400

38 900

55 000

92 300

195 700

253 000

313 000

265 000

France DOM TOM

40 530

43 410

51 100

56 100

71 800

70 000

75 000

Total France

63 930

82 310

106 100

148 400

267 500

323 000

388 000

Répartition de l'utilisation des systèmes solaires thermiques en France

regions performantes_ensoleillement1

Important : il ne faudrait surtout pas penser que seules les régions du Sud peuvent réaliser des économies d’énergie grâce au solaire thermique ! En effet, tant qu’il fait jour, il y a rayonnement solaire, même un ciel très nuageux laisse percer les rayons du soleil ! Ainsi, que vous soyez au Nord, au Sud, à l’Est ou à l’Ouest, vous pouvez bénéficier des bienfaits du soleil et alléger votre facture énergétique !
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Tendances de l’année 2010

Selon les prévisions d’Eurobserv’ER, la décroissance de 2009 aurait touché l’ensemble du marché européen. En 2010, les industriels et distributeurs de la marque « Ô Solaire » se mobilisent avec la participation des installateurs « Qualisol » et le soutien de l’Ademe, pour lancer une campagne de communication au printemps. De plus, Enerplan a annoncé dans son dossier de presse d'avril 2010 que "le renforcement de la règlementation thermique en 2012 sera un levier pour la pénétration du solaire thermique dans le neuf". Cette association prévoit un marché annuel en 2020  de 2 900 000 m2. Une reprise du marché est donc attendue cette année.

Le Plan Soleil de l’ADEME

Une des missions de l’ADEME étant de faire la promotion de l’utilisation des énergies renouvelables dans tous les secteurs d’activité, elle a décidé de mettre en place du programme « Plan Soleil » afin d’accroître le nombre d’installation solaires en France.

Initié en 1999, le Plan Soleil s’appliquait au niveau individuel (installation de chauffe-eau solaire individuel ou de système solaire combiné) et collectif (eau chaude solaire collective).

Le Plan ADEME s’appuyait sur 3 axes :

  • Le référencement de matériel solaire thermique (garantie de qualité) ;
  • La professionnalisation des installateurs de solaire thermique, via le dispositif QUALISOL ;
  • La mise en place d’aides financières au particulier.

Le dispositif QUALISOL

QUALISOL est une appellation qui vous garantit la qualité d’installation de systèmes solaires chez vous (Chauffe-Eau Solaire Individuel, SSC), grâce à la réalisation d’audits de qualité.

Cette appellation, mise en place par l’ADEME lors de l’instauration du Plan Soleil en 1999, regroupe aujourd’hui plus de 11 500 installateurs répartis sur toute la France (source Qualisol).

Depuis 2006, QUALISOL est géré par l'association Qualit’ENR, structure spécialement créée en janvier 2006, afin de promouvoir l’installation de systèmes à énergies renouvelables. La décision prise par l’ADEME de transférer la propriété et la gestion du label QUALISOL à une association indépendante créée à cet effet (Qualit’ENR) marque son choix d’impliquer les professionnels du solaire thermique dans la réalisation des objectifs ambitieux fixés par la loi sur l’énergie (loi POPE).

QUALISOL n’est pas un dispositif obligatoire, il s’agit en fait d’une démarche volontaire des entreprises qui s'engagent à respecter les « 10 points solaires » de la charte Qualisol.

Important : La garantie pour vous d’une installation efficace passe notamment par la mise en place de formations spécifiques CESI et SSC pour les installateurs adhérant au dispositif.

Les aides financières

Pour faciliter l’émergence de ce nouveau marché, un crédit d’impôt a été mis en place.

Le taux de crédit d’impôt a nettement évolué depuis 2005. En effet, il est passé de 15 à 50%. Pour en savoir plus sur les crédit d'impôts consultez notre rubrique aides financières.

Nota : ce dernier taux de 50% est accordé pour les dépenses effectuées entre le 1er janvier 2006 et le 31 décembre 2009 dans des habitations principales neuves ou anciennes.


evolution surface_capteurs_installes
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Les résultats du Plan Soleil ont été positifs puisque les objectifs ont même été dépassés en 2004.

En 2004, les régions les plus performantes en terme de quantité de Chauffe-Eau Solaire Individuel installé n'étaient pas uniquement situées autour du bassin méditerranéen, comme le confirme le tableau ci-dessous : 

Répartition des 7.948 Chauffe-Eau Solaire individuels en 2004

Région

Quantité de CESI installé

en 2004

Croissance par rapport

à 2003 

Rhône-Alpes

1.1618%

Midi-Pyrénées

909- 15%

Alsace

745- 11%

P.A.C.A

700133%

Languedoc-Roussillon

480- 13%

Poitou-Charentes

460161%

Aquitaine

44772%

Lorraine

36393%

Pays de Loire

350- 22%

Bourgogne

246176%

Bretagne

21166%

Corse

20050%

Auvergne

19955%

Champagne-Ardennes

169177%

Centre

168140%

Franche-Comté

15050%

Haute Normandie

127253%

Basse Normandie

106165%

Nord-Pas-de-Calais

8060%

Picardie

74363%

Ile de France

72- 4%

Limousin

6530%

Du rayonnement solaire à votre installation

Découvrez toutes les étapes qui vous permettent de bénéficier d'une énergie propre et indéfiniment renouvelable pour votre eau chaude ou votre chauffage :

 Process thermique

Le captage

Les rayons solaires sont tout d’abord absorbés par les capteurs, composés d’une part de tubes métalliques dans lesquels circule le liquide caloporteur, et d’autre part d’un coffre thermiquement isolé et vitré, qui retient la chaleur du soleil (tout comme le ferait une serre, par exemple).

Le transport

Un circuit étanche et calorifugé, contenant de l’eau additionnée d’antigel, permet de transporter les calories apportées par le soleil : ces calories réchauffent le liquide qui se trouve au niveau des capteurs, grâce à un échangeur thermique qui cède les calories solaires soit :

  • à un ballon d’eau chaude ;
  • à une dalle/un plancher chauffant basse température.

Une fois les calories transportées, le liquide primaire se refroidi et repart vers les capteurs, où il est de nouveau chauffé, si l’ensoleillement le permet.

Le stockage

Il se fait soit grâce à un ballon d’eau chaude (aussi appelé ballon tampon), soit grâce à un plancher chauffant.

La restitution de chaleur

L’eau chauffée par le soleil peut être restituée soit sous forme d’eau chaude sanitaire (si vous possédez un chauffe-eau solaire, individuel ou collectif), soit grâce à des émetteurs de chaleur, c’est-à-dire des radiateurs ou un plancher basse température.

La production d’eau chaude sanitaire

le chauffe-eau solaire individuel (CESI)

Il s’agit de l’application la plus simple et la plus répandue. En effet, depuis le lancement du Plan Soleil, près de 30 000 Chauffe-Eau Solaires Individuels (CESI) ont été installés en France.

Principe de fonctionnement d'un chauffe-eau solaire individuel (CESI) :

process chauffe_eau_solaire_pf 
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Le CESI est composé de capteurs solaires et d’un ballon de stockage. La liaison entre le ballon et les capteurs se fait à l’aide de tuyaux calorifugés, par lesquels circule un liquide caloporteur.

Nota : Afin de réduire les éventuelles déperditions, la distance entre les capteurs et le ballon doit être la plus réduite possible (25m maximum).

D’autres équipements peuvent compléter cette installation, la rendant plus performante :

  • un échangeur intégré au ballon ;
  • une régulation solaire ;
  • et un circulateur.

Enfin, il est recommandé d’associer une énergie d’appoint à votre installation solaire, et ce pour pallier à l’éventuelle insuffisance des rayons solaires pour assurer vos besoins en eau chaude. Il peut s’agir de fioul, de propane, de bois…

En moyenne et selon l’ADEME, pour une famille de 4 personnes qui souhaite couvrir plus de 50% de ses besoins en eau chaude sanitaire grâce au soleil, il faut compter entre 2 et 5,5 m² de capteurs solaires et un ballon de stockage d’environ 200 litres (cela dépendant également de la région habitée).

Le chauffage solaire et la production d’eau chaude sanitaire

Selon les régions, un système de chauffage solaire peut couvrir de 25 à 40% de vos besoins annuels de chauffage et d’eau chaude sanitaire (source ADEME). Il existe deux systèmes de chauffage solaire :

  • le système solaire combiné (SSC) ;
  • le plancher solaire direct ® (PSD)

Les SYSTEMES A HYDRO ACCUMULATION (SSC)

Principe de fonctionnement d'un système solaire combiné (SSC) 

schema systeme_solaire_combine_120x80






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Tout comme le Chauffe-Eau Solaire Individuel (CESI), le Système Solaire Combiné (SSC) se compose de capteurs thermiques et d’un ballon de stockage. En effet, le rayonnement solaire n’étant pas le même tout au long tout de l’année (et même de la journée), il est nécessaire de pouvoir stocker la chaleur accumulée dans un ballon, afin de la restituer au moment voulu.

 

Pour les mêmes raisons, votre système solaire doit être muni d’une énergie d’appoint. Pour cela, deux solutions s’offrent à vous :

  • soit vous couplez votre chaufferie solaire avec une chaudière indépendante (gaz, fioul, bois, électricité) ou une pompe à chaleur ;
  • soit votre chaufferie intègre un chauffage d’appoint, géré par une régulation, qui s’assure que l’énergie d’appoint ne se déclenche uniquement que si le soleil ne subvient pas à vos besoins, ce qui maximise vos économies d’énergie !

D'une manière générale, la surface des capteurs mise en œuvre dans un système solaire combiné varie de 10 à 20 m², pour une couverture des besoins supérieures à 30% (chauffage et eau chaude). Cela revient à compter entre 1 et 1,2 m² de capteurs pour 10 m² de surface habitable.

Le Plancher Solaire Direct ® (technologie Clipsol)

Ce système est le plus répandu en France, car c’est celui qui procure le plus d’économies d’énergie (source ADEME).

Principe de fonctionnement d'un plancher solaire direct (PSD)

shema plancher_solaire_direct_120x80
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Le Plancher Solaire Direct ® est alimenté directement par les capteurs solaires. La chaleur solaire est transportée par un fluide caloporteur qui circule dans le plancher ou réchauffe un ballon d’eau chaude sanitaire grâce à un échangeur. Le liquide caloporteur repart ensuite vers les capteurs, où il est de nouveau chauffé, et ainsi de suite : un vrai cercle vertueux !

Grâce à ce système (dont le rôle est d’émettre mais aussi de stocker la chaleur),

vous bénéficiez d’une chaleur uniforme dans toute la pièce !


Comme pour le Chauffe-Eau Solaire Individuel et le Système Solaire Combiné, il est indispensable de coupler votre Plancher Solaire Direct ® à une énergie d’appoint, indépendante ou intégrée (chaudière ou pompe à chaleur). Pour en savoir plus sur l’installation des capteurs pour votre logement, cliquez sur le lien (et rendez-vous sur l'onglet "capteurs")

L’eau chaude solaire collective

le Chauffe-eau solaire collectif

Le principe du Chauffe-Eau Solaire Individuel peut fort bien s’adapter aux bâtiments collectifs, qu’il s’agisse de logements ou bien de bâtiments tertiaires (hôtels, restaurants…). Pour cela bien sûr le dimensionnement des capteurs sera différent de celui de logements individuels !

Attention : pour que le système solaire soit le plus performant possible, les besoins en eau chaude sanitaire doivent être constants et répartis sur toute l’année, surtout en été (au moment où le système solaire est le plus productif).

Fort de ce constat, nous pouvons déduire que l’utilisation de l’énergie solaire n’est pas un choix judicieux pour tous les secteurs d’activité. Il ne l’est pas, par exemple, pour :

  • les bâtiments vides pendant l’été ou irrégulièrement occupés pendant l’année (écoles, gymnases scolaires, résidences de vacances, etc …) ;
  • les immeubles de bureaux.

La mise en place de chauffe-eau solaires dans des bâtiments collectifs est plus délicate qu’en logement individuel : en effet, de nombreux paramètres entrent en jeux (le niveau de besoin en eau chaude, la saisonnalité, la qualité des installations existantes…). Il est donc nécessaire de procéder à un diagnostic technique préalable, afin d’optimiser l’installation. En effet, un système solaire performant placé sur un bâtiment dont les installations sont vétustes diminueraient l’efficacité du chauffe-eau solaire, ce qui réduirait par la même occasion les économies d’énergie attendues !

De plus, il est indispensable de prévoir au plus juste possible les besoins en eau chaude sanitaire, et ce pour bien dimensionner les capteurs solaires : en effet, si l’on surdimensionne les capteurs, on réduit la performance de ces derniers, et là encore, on réduit les économies d’énergie.

En général, les capteurs sont dimensionnés de telle sorte qu’ils permettent un taux de couverture des besoins en eau chaude sanitaire de 40 à 60% (une énergie d’appoint assurant le reste de la production) (source ADEME).

Nota : pour garantir la performance de votre installation solaire collective, si la surface de capteurs est supérieure ou égale à 50 m², l’établissement d’un contrat de Garantie Résultat Solaire (GRS) est obligatoire.

Quelques précisions utiles concernant la mise en place des capteurs

  • Vous pouvez placer les capteurs sur une toiture en terrasse ou sur le sol, ou bien sur une toiture inclinée (ils pourront alors être intégrés à la couverture) ;
Attention : en cas de pose sur une toiture en terrasse ou sur le sol, veillez à ce que les rangées de supports inclinés soient suffisamment écartées pour qu'elles ne se fassent pas mutuellement de l'ombre et pour en faciliter l'entretien.
  • Préférez une orientation plein sud (voire sud-est ou sud-ouest), pour capter un maximum d'ensoleillement ;
  • En ce qui concerne l’inclinaison des capteurs, si l’usage de votre installation se fait sur toute l’année, choisissez une inclinaison entre 43° et 51° (France métropolitaine). Cependant une variation d'une quinzaine de degrés par rapport à cette position idéale influe peu sur leurs performances.
N’oubliez pas : choisissez un endroit plutôt dégagé pour éviter au maximum les zones d’ombre sur vos capteurs !

Pour un Chauffe-Eau Solaire Individuel (CESI)

Il faut compter entre 3.800 € et 5.800€ (pose incluse) pour un système alliant 3 à 5 m² de capteurs à un ballon de stockage de 200 à 300 litres (installation moyenne pour une famille de 4 personnes).

Pour un Système Solaire Combiné (SSC)

Pour une petite installation

(10m2 de capteurs, 70m2 de surface chauffée) à appoint indépendant, il faut compter environ 10.000 € pour l'installation solaire (ce chiffre ne prend pas en compte le coût de l’énergie d’appoint).

Pour un projet plus important

(20m2 de capteurs, 150m2 de surface chauffée) avec gestion de l'énergie d'appoint par la régulation, le coût peut alors atteindre 20.000 a 25.000 € (appoint compris).

Pour un Chauffe-Eau Solaire Collectif

Il est difficile de donner une estimation du coût d’une telle installation, car chaque projet est unique et comporte des variables précises (vétusté des installations existantes ou au contraire construction neuve…).

Seul un diagnostic de votre projet vous permettra de connaître le coût de l’installation solaire.

Une installation solaire thermique vous donne droit à des crédits d'impôts. N'hésitez pas à consultez notre rubrique aides financières pour en connaître les conditions.

source Ademe

 
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