Lorsqu’il est question de panneau solaire, nous avons l’habitude de faire uniquement référence aux panneaux de types photovoltaïques. Ce sont d’ailleurs uns des équipements solaires les plus recherchés sur le marché, depuis plusieurs années. Néanmoins, il y a également d’autres variétés de panneaux solaires. Ce sont les modèles thermiques.
Vous n’en avez que vaguement entendu parler et souhaitez en savoir plus ? Dans ce guide, nous allons vous faire connaître ce qu’est exactement un panneau solaire thermique, son fonctionnement et la manière de s’en servir.
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Présentation du panneau solaire thermique
L’énergie solaire thermique a été exploitée depuis plusieurs années déjà. Voici les informations concernant les panneaux solaires thermiques. Néanmoins, avant toute chose, nous allons vous faire part des origines de ce système.
À propos des origines des panneaux solaires thermiques
Il est en prime abord important de savoir que les panneaux thermiques sont des équipements convertissant les rayons du soleil en chaleur ou en énergie solaire thermique. À noter qu’il s’agit de la même énergie étant la source du développement de notre vie, qui est obtenue par les phénomènes appelés photosynthèse et réchauffement atmosphérique.
Les origines de cette énergie remontent vers le 8ème siècle avant JC, lors de la cérémonie des Jeux Olympiques au cours de laquelle les organisateurs avaient allumé la flamme Olympique à l’aide du rayonnement solaire. Le même principe a été adopté quelques années plus tard, par nombreux scientifiques connus comme Archimède. De nombreuses expériences concernant ce système ont été réalisées au fil du temps.
Il y a par exemple Salomon de Gaus qui invente en 1615 une pompe fonctionnant à l’aide de la chaleur dégagée par les rayons du soleil. Le fameux chimiste Antoine Laurent de Lavoisier a développé vers 1774 un appareil de cuisson solaire doté de lentilles solaires qui font fondre les métaux. Les premiers fours solaires sont apparus dans les années 46. Ensuite, de nombreux systèmes solaires thermiques ont été mis en place.
Actuellement, des politiques favorisant l’utilisation de cette forme d’énergie au quotidien sont déployées dans plusieurs pays à travers le monde. Cela est surtout dû au fait que les énergies fossiles sont de plus en plus chères et que les autorités des cinq continents sont conscientes de l’anéantissement de notre environnement et de la rentabilité des panneaux solaires.
Panneau solaire thermique : de quoi s’agit-il ?
Connu également sous l’appellation capteur solaire thermique, le panneau solaire thermique est un appareil qui absorbe l’énergie contenue dans les rayons du soleil et la transforme ensuite en chaleur. Il est utilisé pour produire de l’eau chaude à usage domestique et peut également servir pour le chauffage de son logement.
Les panneaux thermiques sont dans ce cas à lier à un chauffe-eau solaire ou un support de chauffage spécifique. Ces appareils thermiques sont différents du système photovoltaïque. En effet, les équipements photovoltaïques sont installés dans un logement ou un chantier quelconque pour produire de l’électricité à l’aide de l’énergie solaire.
Les panneaux thermiques, par contre, ont pour objectif de générer de la chaleur en exploitant les rayons du soleil. Ces variétés d’appareils ne sont donc pas aptes à fournir de l’énergie électrique.
Qu’en est-il de son rendement ?
Il est en prime abord important de noter que le rendement d’un panneau thermique est la quantité d’énergie solaire qu’il valorise par rapport à l’énergie totale qu’il peut absorber. Il s’agit ainsi d’une valeur exprimée en pourcentage. Plus celui-ci est important, plus le rendement est intéressant.
Les producteurs de panneaux solaires thermiques affirment que ces appareils ont en moyenne un rendement de 80%. Il est néanmoins à savoir que ce pourcentage est obtenu dans de bonnes conditions.
En pratique, le rendement d’un panneau thermique ne peut pas atteindre cette valeur en raison des diverses contraintes auxquelles il est exposé. Selon une estimation faite par des professionnels dans le domaine, près de 40% de l’énergie solaire capté est convertie en chaleur.
En effet, le rendement d’un panneau thermique dépend de l’ensoleillement, qui n’est pas le même au cours de la journée et durant les saisons de l’année. Il est également influencé par le degré d’inclinaison de la surface sur laquelle l’équipement est installé. A savoir que lorsque les rayons du soleil frappent le panneau perpendiculairement, le rendement est absolument élevé. Bien évidemment, ce n’est pas toujours le cas tout au long de la journée.
La manière dont le panneau est orienté a aussi un effet sur la quantité d’énergie solaire qu’il peut transformer en chaleur. D’une manière générale, il est plus productif lorsqu’il est dirigé vers le Sud ou vers le Sud-Ouest.
La présence d’une certaine zone d’ombrage sur la toiture ou le sol d’installation du kit solaire thermique a aussi un impact sur le rendement de ce dernier. En effet, aucun élément ne doit compromettre l’exposition des panneaux au soleil.
Pourquoi utiliser un tel panneau ?
L’utilisation de panneaux solaires thermiques chez soi présente de nombreux avantages spécifiques, que nous allons vous décrire ci-dessous.
Un système permettant une économie sur les dépenses énergétiques
En se référant aux affirmations précédentes, les panneaux solaires thermiques sont des moyens de produire de la chaleur qui peut être utilisée pour l’eau sanitaire ou le système chauffage de la maison. L’installation de ces équipements chez soi permet dans ce cas une réduction de la quantité d’énergie classique dépensée pour chauffer l’eau des robinets et pour l’alimentation des radiateurs.
Selon des études faites par des experts en matière d’énergie solaire, l’utilisation de ce genre de système permet une réduction de plus de 50% de la facture en termes de chauffage. Autrement dit, opter pour ces équipements revient à payer une somme plus ou moins réduite au fournisseur d’énergie traditionnel et à être moins dépendant de celui-ci.
Il est toutefois à noter que les économies d’énergie réalisées dépendent de plusieurs paramètres spécifiques. Il y a tout d’abord les dimensions des capteurs thermiques devant être d’environ 3 m2 par individu. La variation des saisons est également un autre facteur influençant les économies énergétiques. A savoir que les panneaux sont moins efficaces lorsque les températures sont basses.
Des équipements éligibles aux aides de l’Etat
En produisant de l’énergie propre à l’aide d’un système solaire thermique, vous pourrez bénéficier d’une aide financière du Gouvernement. Il existe en effet plusieurs subventions octroyées par l’Etat pour aider les ménages à mettre en place un tel système dans leur logement. Ces primes permettront de réduire l’investissement pour les panneaux et les accessoires thermiques.
Parmi les subventions que vous pourrez obtenir, il y a celle relative aux travaux de rénovation dont le montant est fixé selon le revenu du foyer. Il est également à citer la TVA qui est réduite, l’Eco Prêt sans taux, la Crédit d’Impôt transition énergétique…
Une énergie gratuite et pouvant être renouvelée
Comme il a été dit précédemment, les panneaux solaires thermiques puisent l’énergie du rayonnement solaire pour produire de la chaleur. Il s’agit pourtant d’une énergie obtenue gratuitement, ce qui est un atout du système solaire thermique.
De ce fait, il vous suffit juste d’investir pour les panneaux et les matériels nécessaires au système mais vous n’aurez rien à payer pour l’énergie. En outre, ce genre d’installation ne requiert pas beaucoup de travaux d’entretien. De ce fait, le coût lié à la mise en marche de ce système est absolument moindre.
Mis à part le fait que l’énergie solaire soit gratuite, elle peut également être renouvelée. Ainsi, en optant pour une telle technologie, vous ne risquerez pas de subir un manque quelconque d’énergie. La chaleur provenant du soleil est effectivement inépuisable.
Un équipement écologique
Si l’Etat favorise l’utilisation des panneaux solaires thermiques, c’est principalement en raison du fait que ce sont des appareils écologiques. Comme l’énergie solaire est renouvelable, le système n’émet aucun gaz à effet de serre dans l’atmosphère, contrairement aux autres procédés classiques.
De ce fait, installer un système solaire thermique dans son logement revient à contribuer à la préservation de notre planète. Ce genre de processus de production de chaleur convient donc aux individus adoptant un mode de vie dit écologique.
Une solution disponible en plusieurs technologies
Les panneaux solaires photovoltaïques présentent également comme atout le fait d’être disponibles en plusieurs variétés. En effet, les producteurs de ces équipements se sont rendu compte au fil du temps que les besoins des ménages ne sont pas les mêmes en termes d’énergie nécessaire pour le chauffage.
Ils ont alors développé différentes technologies de panneaux pour pouvoir répondre à toutes les attentes des foyers souhaitant utiliser ce système dans leur domicile. Nous allons d’ailleurs vous présenter ces types de panneaux thermiques en vente sur le marché, ci-dessous.
Des équipements valorisant son logement
Il est également à porter à votre connaissance que les panneaux solaires thermiques permettent d’accroître significativement la valeur de votre domicile. Il s’agit en effet d’un élément pouvant être utilisé pour convaincre davantage vos clients potentiels si vous envisagez de revendre votre bien immobilier.
Vous pourrez même proposer un meilleur tarif en vous basant des avantages que ces équipements spécifiques pourront apporter aux nouveaux propriétaires, lors de la négociation.
Les types de systèmes solaires thermiques
Deux grandes variétés de systèmes solaires thermiques sont de nos jours proposées par les producteurs de matériels de traitement des énergies renouvelables. Il y a le système solaire individuel et le système combiné.
Système thermique individuel
Appelé également CESI ou Chauffe-Eau Solaire Individuel, ce système permet la production partielle ou totale d’eau chaude. Il peut couvrir plus de 60% des besoins eau sanitaire d’un ménage. La mise en place de ce système ne requiert que quelques dispositions spécifiques.
Système thermique combiné
Il s’agit d’un modèle de système beaucoup plus sophistiqué. En plus de chauffer l’eau du domicile, il assure l’alimentation des dispositifs de chauffage de la maison. Les panneaux sont ainsi connectés à plusieurs circuits spécifiques.
Contrairement au système individuel, celui dit combiné nécessite plusieurs mesures spécifiques. Pour pouvoir installer ce genre de système dans votre domicile, il est impératif que celui-ci soit isolé de façon optimale et qu’il puisse contenir un ballon de stockage d’une capacité de 500 à environ 1000 litres.
Comment fonctionnent ces systèmes thermiques ?
Le fonctionnement d’un panneau solaire repose principalement sur le principe d’absorption de la chaleur issue du soleil par fluide dit caloporteur. Cette matière est ensuite transmise au réservoir de conservation dans le chauffe-eau solaire. En arrivant dans ce composant, le fluide émet la chaleur qu’il contient à l’eau à utiliser dans les lavabos, les robinets de la maison…
Pour le cas d’un système combiné permettant de satisfaire aux besoins en eau chaude et en chauffage du foyer, l’équipement de stockage est lié à deux différents circuits : celui pour l’eau sanitaire et celui pour le chauffage qui sert à alimenter le plancher de type chauffant ou les radiateurs à eau.
Il est à savoir que les panneaux captent la chaleur solaire par trois différents phénomènes spécifiques. Le premier processus appelé effet de serre consiste à retenir les infrarouges de sortie de la chaleur à l’aide d’une vitre. Le phénomène de corps noir insinue par contre que la chaleur est à capter avec une couleur noire. D’où la couleur noire des panneaux solaires thermiques. Le troisième phénomène est l’effet dit isolant qui est basé sur l’absorption de la chaleur par un système bien isolé.
L’énergie obtenue à la fin du processus est généralement utilisée en appoint à une chaudière classique. En effet, le système solaire thermique ne fournit qu’environ 60 à 70% de l’eau sanitaire. La quantité restante doit nécessairement être issue d’un dispositif traditionnel comme un ECS par exemple.
Les différents capteurs solaires thermiques
Comme nous l’avons affirmé précédemment, il existe plusieurs types de technologies de capteur solaire thermique vu que les besoins des ménages à satisfaire sont plutôt variés.
Le capteur thermique plan vitré
Il s’agit du type de capteur le plus utilisé de nos jours. Il est d’ailleurs à savoir qu’il représente environ 90% du marché de capteurs en Europe. Ce genre de dispositif est équipé d’un caisson isolé, qui a comme rôle de permettre la conservation de la chaleur dans les tuyaux du fluide. En outre, l’isolant est couvert par une vitre en verre ayant été trempé à transmission élevée et à déperdition réduite d’énergie.
L’absorbeur renfermant le fluide à chauffer se trouve à l’intérieur du capteur. Afin que ce composant puisse capter efficacement la chaleur, il est doté d’ailettes de couleur noire.
Il fournit de l’eau chaude sanitaire pour satisfaire totalement ou partiellement les besoins du ménage. Ce capteur est surtout apprécié pour sa robustesse. En effet, sa durée de vie peut aller au-delà de 15 ans s’il est installé correctement. A savoir que son rendement est d’environ 75% mais son aptitude à conserver la chaleur peut être de 100°.
Le capteur thermique plan non vitré
C’est une variété de panneau solaire thermique pour chauffer sa piscine. Il est moins répandu que le modèle vitré. Ce capteur renferme un absorbeur n’étant pas doté de vitrage et de caisson. Ainsi, son coût de production est plus ou moins réduit.
C’est pour cela que ce type de panneau soit proposé à des tarifs assez bas. Néanmoins, il est fortement exposé à des risques de dégradation en raison du fait qu’il n’est protégé par aucun vitrage. En effet, ce genre de dispositif présente un taux de rendement élevé, soit d’environ 90° en été mais est plus sensible durant les saisons à température basse, vu ce manque de vitre.
Pour le cas d’un système plan non vitré, les tuyaux contenant le fluide sont placés à l’air libre. Le principal atout de ce capteur repose sur le fait qu’il soit doté d’éléments limitant le risque de surchauffe. Il présente une forte dépendance à l’air et a une performance plus faible que les modèles plans vitrés. Sa capacité de chauffage d’eau ne peut atteindre que 20°.
Le modèle tubulaire sous vide
Il s’agit d’un capteur similaire au modèle plan vitré mais ayant un rendement beaucoup plus élevé. Il est qualifié comme étant un système high-tech. Cette variété de capteur est encore peu utilisée en France mais commence néanmoins à se faire connaître dans le secteur résidentiel.
Il intègre de nombreux tubes en verre qui sont placés côte à côte et dans lesquels se trouve une plaque en métal de couleur noire. C’est cette plaque qui s’occupe de l’absorption de l’énergie issue du soleil. Ces tubes transparents sont établis sous vide afin d’éviter de perdre de la chaleur par conduction thermique ainsi que par convection.
Le vide dans les tubes présente une grande intensité. Cela permet ainsi l’interruption du processus de transmission de chaleur. Pour que le taux de déperdition de chaleur soit réduit de manière significative, il est composé de gaz de type inerte. Il est à savoir que ce type de capteur est surtout utilisé dans des conditions assez contraignantes.
Tout savoir sur l’installation et l’entretien
Après avoir pris connaissance des avantages qu’offrent les panneaux solaires thermiques, vous avez pris la décision d’en installer un dans votre domicile ? Voici quelques points à essentiellement savoir concernant la pose de ce genre de système.
Les démarches légales à suivre pour l’installation des panneaux
Avant de mettre en œuvre votre projet, il faudrait que vous fassiez une déclaration auprès de la mairie, si les panneaux sont à placer sur le ! Toit de votre logement. S’il s’agit d’une toute nouvelle construction, la pose d’un tel système doit être mentionnée dans le permis de construire. En général, toutes les requêtes sont acceptées par les autorités.
Il est toutefois possible que des cas exceptionnels de non-acceptation immédiate puissent survenir si votre domicile se trouve à proximité d’un monument historique. Dans une telle situation, vos travaux ne pourront débuter qu’après avoir obtenu un avis favorable de l’autorité en charge de l’architecture des bâtiments en France. Néanmoins, si celle-ci refuse, il est possible de convaincre la mairie sur l’importance du projet.
Pose du système thermique
En général, la mise en place d’un système de production de chaleur à l’aide de l’énergie solaire se fait en moyenne en deux jours. Avant de commencer le travail, il faudrait déterminer la surface sur laquelle les panneaux seront installés. Assurez-vous d’avoir une bonne orientation vers le Sud et d’une inclinaison suffisante pour obtenir un bon angle par rapport aux rayons du soleil.
Une fois que le plan du système est fait, un support plat de travail est à placer sur la toiture, si vous optez pour kit à mettre sur la toiture. Il va falloir ensuite mettre en place les tuyaux contenant le fluide caloporteur qui va circuler à travers les panneaux. Vient ensuite la fixation des rails sur le toit de l’immobilier. Dès lors que ces éléments sont installés, les panneaux peuvent être posés et connectés avec les tuyaux remplis de fluide.
Avoir recours à un professionnel pour l’installation
La pose d’un système solaire thermique requiert plusieurs compétences et savoir-faire spécifiques. Bien évidemment, vous pouvez réaliser le travail vous-même, à condition que vous disposiez d’un certain niveau en matière de bricolage, de montage et d’énergie renouvelable. Si ce n’est pas le cas, il est préférable de faire appel à un artisan maîtrisant la plomberie.
En contactant un professionnel, vous pourrez être sûr que les dimensions de votre installation soient bien déterminées. Effectivement, un problème de dimensionnement pourrait avoir des conséquences néfastes sur le fonctionnement du système.
A cet effet, nous vous conseillons de contacter un artisan expérimenté dans le domaine de l’installation de panneaux solaires thermiques et possédant des certifications spécifiques. Cela pourrait être un gage pour la qualité de votre système.
Les travaux d’entretien de l’installation
Les panneaux solaires thermiques sont nettoyés par les eaux de pluies. Néanmoins, vous pourrez également les laver une ou deux fois chaque année pour qu’ils puissent durer. A cet effet, il vous faudrait de l’eau déminéralisée ainsi qu’une éponge.
Cette tâche est surtout recommandée aux individus habitant dans des zones plutôt salissantes comme au bord de la mer ou dans des communes polluées. A savoir qu’il faudrait absolument éviter d’utiliser de l’eau sous pression et des détergents pour le nettoyage de vos panneaux.
En outre, pour éviter quelconque problème, nous vous conseillons de vérifier de temps en temps si la pression du fluide caloporteur est stable. En effet, celle-ci ne doit pas être inférieure à 1 Bar. Si tel est le cas, faites immédiatement appel à un professionnel. Aussi, afin de garantir la durabilité de votre central thermique, il est préférable de demander à un artisan plombier d’entretenir vos équipements tous les 24 mois.
À combien s’élève le prix d’un panneau solaire thermique ?
Tels les panneaux solaires photovoltaïques, les modèles thermiques ont des coûts assez variés. Nous allons vous citer ici-bas les paramètres qui font que les prix des panneaux thermiques soient différents selon chaque modèle.
Les éléments influençant le prix d’un panneau solaire thermique
Le prix d’un panneau solaire thermique est fixé en fonction de plusieurs paramètres spécifiques dont principalement les technologies du système. En se référant aux affirmations ci-dessous, les capteurs plans non vitrés sont les moins chers du marché. Le prix du panneau thermique dépend également du système à adopter pour l’installation (individuel ou combiné).
Il est aussi déterminé selon les usages possibles, c’est-à-dire pour chauffer uniquement l’eau sanitaire de la maison ou pour chauffer le logement en question. Le coût d’un système thermique est aussi influencé par la capacité du ballon de conservation d’eau.
Coûts des systèmes solaires thermiques
Les capteurs solaires thermiques plans coûtent actuellement entre 500 et 1000 Euros tandis que les modèles tabulaires peuvent être vendus jusqu’à plus de 1200 Euros/2m2. Bien évidemment, il faudrait également prévoir le prix de l’installation du chauffe-eau solaire vu que la pose d’un capteur ne suffit pas pour le chauffage de l’eau de la maison ou pour se réchauffer.
Sachez que le coût total de mise en place du chauffe-eau peut aller au-delà de 6000 Euros selon la technologie utilisée. Celui d’un système combiné peut être de plus de 17000 Euros. Il est à noter que le prix des matériels représente 80% du montant total de la facture et que les 20% restants sont relatifs au tarif des prestations d’installation.
Il ne faudrait pas oublier que l’investissement pour le système thermique est plus ou moins allégé par les primes octroyées par l’Etat et les divers soutiens.
Il est également à porter à votre connaissance qu’il existe actuellement plusieurs modèles de capteurs proposés à prix réduits mais dont les composants ont une performance moyenne. En outre, il y a de nos jours plusieurs sites web qui proposent des panneaux solaires à bon rapport qualité prix.
Ce que nous pensons des panneaux solaires thermiques
Les systèmes de production de chaleur à usage domestique, à l’aide du soleil sont, selon nous, des dispositifs qui méritent de faire l’objet d’un projet d’investissement. Comme ils réduisent les dépenses du foyer en termes d’énergie pour le chauffage de l’eau sanitaire, pour le chauffage du domicile en question et pour la climatisation, ils permettent ainsi d’avoir une certaine somme à mettre de côté pour d’autres investissements spécifiques.
De plus, même si les panneaux thermiques vendus actuellement sur le marché ne peuvent être utilisés que pour appoint aux dispositifs traditionnels de production de chaleur, la quantité d’énergie qu’ils génèrent couvre une partie importante des besoins du ménage.
En outre, ce sont, à notre avis, des solutions d’avenir pour notre planète. Si chaque ménage se sert de ce genre de système, il est possible que le taux d’émission de gaz nocif soit plus ou moins réduit.
Néanmoins, pour que les panneaux solaires thermiques puissent combler au mieux les besoins du foyer, il est primordial de faire le choix d’un système approprié et adapté à votre logement. Nous vous conseillons d’opter pour des panneaux derniers cris afin de profiter d’une expérience d’utilisation incomparable.
Il vous est également recommandé de ne pas choisir un système thermique sur un coup de tête mais plutôt de réaliser une étude du projet avant de s’y lancer concrètement.
Nos panneaux solaires thermiques coup de cœur en 2024
Conclusion
Les panneaux solaires thermiques sont des matériels qui puisent l’énergie du soleil pour la production de chaleur. La matière issue du processus peut être utilisée pour chauffer l’eau des robinets de la maison et pour alimenter les divers appareils de chauffage. L’utilisation de ces dispositifs écologiques permet une réduction du montant des factures énergétiques du foyer.
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