Tout savoir sur le chauffe-eau solaire thermodynamique

Vous envisagez d’installer un chauffe-eau solaire thermodynamique ? Proxiserve vous donne des conseils pour faire des économies d’énergie. Ce type de chauffe-eau diffère radicalement du chauffe-eau thermodynamique, qui utilise les calories de l’air. Et pour cause, le chauffe-eau solaire thermodynamique utilise la chaleur des rayons pour chauffer l’eau du ballon. Découvrez tout ce qu’il faut savoir sur cet appareil, à privilégier si vous habitez dans un secteur géographique ensoleillé.

Schématiquement, cet équipement mélange le solaire et la pompe à chaleur. Son originalité tient au fait qu’il chauffe l’eau sanitaire en toute saison, en utilisant deux énergies renouvelables. Il évite ainsi le recours fréquent à l’électricité d’appoint en hiver, en particulier sur les journées ensoleillées. Nous verrons plus loin qu’il existe deux types de chauffe-eau solaires thermodynamiques. Pour le moment, explorons en détail les particularités et les caractéristiques de base.

Les chauffe-eau solaires thermodynamiques sont des appareils hybrides. Ils fusionnent la pompe à chaleur et le ballon thermodynamique classique. Mais ils vont plus loin qu’un simple mélange. Leur système est tel qu’il optimise les avantages des deux technologies.

Concrètement, il chauffe l’eau sanitaire avec la chaleur solaire, comme le chauffe-eau solaire thermosiphon ou le chauffe-eau solaire à circulateur. Lorsque la chaleur solaire n’est plus présente (ombres, nuages, nuit), il utilise la chaleur de l’air ambiant, comme le ballon thermodynamique classique.

Cet équipement se compose d’un ballon de stockage d’eau sanitaire de 200 ou 300 litres (selon les constructeurs et les modèles). L’installation de ce ballon doit s’effectuer à l’intérieur du logement. Il est, d’un côté, relié au dispositif de collecte d’énergie. Il peut s’agir de trois éléments selon le type de chauffe-eau :

De l’autre côté, le chauffe-eau est connecté au circuit d’alimentation de l’eau sanitaire du logement et à l’arrivée d’eau froide du réseau.

La présentation précédente vous a permis de comprendre le système de façon conceptuelle. Pour autant, le chauffe-eau solaire thermodynamique en tant que tel n’existe pas. Sur le marché, deux types d’appareils existent. Le premier est un ballon thermodynamique classique couplé à un panneau solaire thermique. Le second est un ballon d’eau chaude relié à un panneau solaire de dernière génération innovant. Détaillons.

Cet équipement solaire est le plus répandu. C’est, en réalité, un chauffe-eau thermodynamique optimisé pour fonctionner, en complément, avec l’énergie solaire. L’appareil utilise uniquement de l’eau, chauffée par le soleil grâce à un panneau thermique placé sur le toit.

Les chauffe-eau thermodynamiques solaires se composent d’un ballon d’eau chaude thermodynamique classique. C’est en réalité une petite pompe à chaleur dédiée à la production d’eau chaude sanitaire. Il s’appuie sur l’utilisation d’un liquide frigorigène et sur la captation de chaleur de l’air via un ventilateur. Il est cependant complété par un panneau solaire thermique classique, placé, lui, sur la toiture.

Le fonctionnement du système est le suivant. Priorité est donnée au chauffage de l’eau sanitaire par le panneau solaire thermique de toiture. L’eau circule dans des tubes (serpentin ou échangeur thermique) immergés dans l’eau du ballon. Elle transmet sa chaleur et réchauffe la réserve d’eau. Lorsque les rayons solaires disparaissent, la PAC du ballon thermodynamique prend le relais. Selon les modèles, elle prélève la chaleur sur l’air intérieur, extérieur ou sur la VMC, pour les transmettre à l’eau du ballon.

C’est un équipement plus confidentiel, et une solution dans les régions du Sud ou du Nord bien exposées au soleil. Le concept est identique à celui de l’appareil précédent. L’idée centrale est de profiter de deux énergies renouvelables gratuites, le solaire et l’air ambiant, pour chauffer l’eau sanitaire du ballon.

Le chauffe-eau solaire thermodynamique comprend un ballon d’eau chaude sans PAC. Sa contenance varie de 200 à 300 litres selon les modèles. Ce ballon est relié à un panneau dédié à la captation de chaleur. Il s’agit d’un panneau aérosolaire, qu’il est possible d’assimiler à un capteur atmosphérique ou thermodynamique. Ce panneau se compose de serpentins parcourus par un fluide frigorigène caloporteur connecté à un compresseur.

Le panneau aérosolaire capte la chaleur des rayons solaires. Il collecte également la chaleur de l’air extérieur par ses deux faces. Il peut être installé en toiture, sur les murs, au sol. Le fluide frigorigène véhicule ces calories jusqu’au compresseur, qui le transforme en gaz en élevant sa pression. Au passage, ce caloporteur libère sa chaleur (de 100 à 120 °C). Elles sont transférées à l’eau du ballon via un échangeur thermique.

Le chauffe-eau solaire thermodynamique présente des atouts incontestables. Ce, quel que soit son type. C’est avant tout un système polyvalent, qui génère d’importantes économies d’énergie. Proxiserve a identifié cinq avantages majeurs à considérer.

Les chauffe-eau solaires thermodynamiques sont réputés pour leurs économies d’énergie. Selon la configuration, les économies peuvent atteindre 80 % par rapport à un ballon électrique classique. Selon la publication “Réduire sa facture d’électricité” de l’Ademe, un ballon classique de 200 litres coûte en moyenne 381 €/an. Faites le calcul !

Aujourd’hui, les prix de l’énergie sont très élevés. C’est surtout vrai pour l’électricité, dont les tarifs réglementés ont augmenté de 35 à 38 % depuis 2020. La présence d’un chauffe-eau solaire thermodynamique dans un logement peut faire changer d’étiquette énergétique. C’est également un équipement qui rassure les clients potentiels sur le montant des consommations à prévoir.

L’utilisation d’un système de production d’eau chaude tel que le chauffe-eau solaire thermodynamique est vertueux du point de vue de l’environnement. L’appareil utilise deux énergies renouvelables différentes, le solaire et l’air ambiant. Ce faisant, il réduit l’empreinte carbone de l’habitat. De plus, il limite l’utilisation de l’électricité du réseau, à 65 % d’origine nucléaire.

Comparons avec deux autres appareils. Un chauffe-eau solaire thermique classique produit de la chaleur pendant 4 à 8 heures par jour. Le reste du temps, une résistance électrique prend le relais. Le même principe s’applique à un chauffe-eau classique relié à des panneaux photovoltaïques. Le chauffe-eau solaire thermodynamique produit une chaleur décarbonée sans interruption.

Cette facilité d’installation concerne surtout le chauffe-eau solaire à panneau aérosolaire. Léger et peu encombrant, ce panneau peut s’installer partout. Les possibilités sont nombreuses : sur un toit, une terrasse bien orientée, un mur, au sol. Pour les deux modèles, le ballon se connecte simplement via des flexibles de raccordement en inox au réseau d’eau sanitaire existant.

Les chauffe-eau solaires thermodynamiques sont une solution à long terme. Le retour sur investissement peut prendre entre 5 et 10 ans. Cette durée tient au coût d’installation initial, qui varie de 10 000 à 15 000 € pour des panneaux de 3 kW. Le panneau, bien que de petite taille, suppose toutefois une surface libre de 2 à 6 m².

La surface de la pièce où est positionné le ballon peut poser problème. C’est le cas avec le chauffe-eau solaire thermodynamique sur air ambiant et panneau solaire thermique. La surface de la pièce doit faire au moins 10 m² au sol. La petite pompe à chaleur génère du bruit, qui peut être gênant. C’est surtout le cas si la pièce est à proximité de la salle ou d’une chambre.

En outre, l’entretien des chauffe-eau solaires thermodynamiques représente un coût. Pour maintenir la performance du panneau, un nettoyage deux fois par an est nécessaire. La pompe à chaleur requiert un entretien réalisé par un professionnel. Enfin, contrairement au cumulus classique, l’installation doit être réalisée par un professionnel.

Vous envisagez l’installation d’un chauffe-eau solaire thermodynamique ? Pour vous aider à vous projeter, Proxiserve vous aide. Voici une liste non exhaustive de situations où c’est particulièrement intéressant d’y penser.

L’installation des chauffe-eau solaires thermodynamiques est éligible à plusieurs aides. La principale, si c’est l’unique volet travaux, est MaPrimeRénov’ par geste. Pour une rénovation globale, MaPrimeRénov’ rénovation d’ampleur est plus intéressante. Des aides CEE existent également. Consultez les fiches d’opérations standardisées BAR-TH-148 et BAR-TH-124. Vous pouvez également solliciter le prêt avance rénovation et l’éco-prêt à taux zéro.

Un chauffe-eau solaire thermodynamique utilise la chaleur solaire et de l’air. Il génère jusqu’à 80 % d’économies d’énergie par rapport à un cumulus électrique classique. Le coût global de ce projet vous freine ? Optez pour l’installation d’une pompe à chaleur air-eau à production d’eau chaude !