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Passer à l’énergie solaire thermique dans une construction existante

Une installation à énergie solaire thermique est respectueuse de l'environnement, mais aussi intéressante au niveau économique pour les propriétaires de biens immobiliers. En fonction du système de chauffage existant et en tenant compte des conditions locales, un système à énergie solaire thermique est un bon complément pour le chauffage ou l'alimentation en eau chaude. Ce qui est devenu depuis longtemps la norme pour les nouvelles constructions, vaut également la peine dans le cas d’une rénovation d’un bâtiment ancien, notamment en raison de la hausse des coûts de l'énergie. Dans ce cadre, l'État propose des subventions aux propriétaires immobiliers. Notre guide vous indique quand il convient d'installer un système à énergie solaire thermique et quels sont les points à prendre en compte avant l'achat.

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Qu'est-ce que l’énergie solaire thermique ? 

Une installation à énergie solaire thermique est un système de production de chaleur utilisant l'énergie solaire. Il se compose généralement d'une surface de capteurs sur le toit, d'un ballon de stockage d'eau chaude ou d'un plus grand réservoir d'eau chaude et d'un réseau de tuyaux avec pompe et d’un régulateur solaire. La fonction d’un système à énergie solaire thermique diffère de celle d'un système photovoltaïque. Tandis que l’installation photovoltaïque convertit les rayons du soleil en électricité et les stocke dans des batteries, le système à énergie solaire thermique utilise un échangeur thermique pour réchauffer l'eau dans un réservoir tampon jusqu'à 95 degrés Celsius. L’eau peut ensuite être utilisée pour alimenter la salle de bains et la cuisine en eau chaude ou comme eau de chauffage. La performance et le coût d'un système à énergie solaire thermique dépendent des facteurs suivants :

  • Type de capteurs : capteurs plats ou capteurs à tubes sous vide

  • Surface des collecteurs : les capteurs à tubes occupent moins de place que les capteurs plats 

  • Taille de l'unité de stockage de la chaleur (nombre de personnes, uniquement pour l'eau chaude ou aussi pour le chauffage)

  • L'installation des tuyaux est généralement plus coûteuse lors d’une rénovation que pour une nouvelle construction


Quand vaut-il la peine d’installer un système à énergie solaire thermique ?

Généralement, les personnes utilisent un système à énergie solaire thermique comme système de chauffage hybride en combinaison avec un deuxième type de chauffage. Il peut s'agir d'une combinaison classique avec un chauffage au gaz. Dans ce cas, la technologie solaire thermique offre de grands avantages, car ce sont les systèmes de chauffage à combustibles fossiles qui ont le plus grand potentiel d'économies. Alors que les prix des combustibles fossiles augmentent régulièrement, l'énergie solaire est et restera gratuite. 

En combinaison avec un chauffage à granulés ou une pompe à chaleur, le système à énergie solaire thermique constituera un chauffage de type hybride alliant deux types de chauffage basés sur les énergies renouvelables. Ici, la technologie solaire thermique complète le système de chauffage déjà écologique et assure encore plus d'indépendance vis-à-vis de la hausse des prix de l'énergie et des fournisseurs. En outre, une utilisation réduite, en particulier en été, permet d'économiser le système de chauffage déjà existant, ce qui prolonge sa durée de vie. Si un système de chauffage vieillissant est moins performant, une rénovation avec un système à énergie solaire thermique peut en retarder le remplacement. Il ne faut pas oublier l'aspect environnemental, puisque l'énergie solaire ne produit pas de CO2. Si les conditions pour la pose des capteurs sont bonnes, voire optimales, il est donc presque toujours utile d’opter pour un système à énergie solaire thermique.

 

Équipement technique : quel système à énergie solaire thermique et pour qui ?

Habituellement, les propriétaires utilisent deux types de systèmes à énergie solaire thermique. D'une part, l’installation solaire peut être utilisée uniquement pour fournir de l'eau chaude sanitaire dans la maison. Le système de chauffage reste donc éteint en été. Vous préservez ainsi votre système de chauffage et économisez de l'argent. Pour ce faire, l’énergie solaire thermique réchauffe l'eau avec l'énergie solaire gratuite. D’autre part, il existe des installations solaires plus grandes destinées également à l’eau de chauffage, en plus de l’eau sanitaire, mais il faut avoir une surface de toit suffisante devant être exposée en plein soleil.

Les propriétaires peuvent également choisir parmi différents capteurs. Les capteurs plats sont les modèles standard, qui coûtent le moins cher. En alternative, les capteurs à tubes sous vide sont toujours le premier choix lorsque l’on mise sur l'efficacité et le gain de place. Le régulateur solaire permet quant à lui d’utiliser l'énergie solaire de manière optimale. Si l’énergie n'est pas suffisante, il bascule sur le mode de chauffage traditionnel.

 

Que prendre en compte lors du choix d’un système à énergie solaire thermique ?

Les coûts d’une rénovation prévoyant l’installation d'un système à énergie solaire thermique sont plus élevés si elle est prévoit d’intégrer le système chauffage plutôt que de se limiter à un simple approvisionnement en eau chaude sanitaire. Cela est dû au fait il faut tenir compte d’une plus grande surface de capteurs et d’un plus grand réservoir d'eau de chauffage. En outre, des travaux de conversion et d’installation de tuyauterie peuvent être nécessaires. De plus, tout bon rénovateur devrait également considérer que, bien que l'énergie solaire soit gratuite, il y a toujours des coûts d'entretien du système à énergie solaire thermique. La pompe a besoin d'électricité, les capteurs et le régulateur ont besoin d'entretien de temps à autre, et les frais d'assurance entrent également en ligne de compte. Selon le type de système solaire thermique, le nombre d'habitants et leurs habitudes de chauffage ainsi que l'orientation du toit, le système peut être amorti en moyenne dans un délai de 14 à 20 ans. Au vu de la situation actuelle, avec la hausse rapide des prix des matières premières et une augmentation annuelle de la taxe sur le CO2 sur les combustibles fossiles, l'énergie solaire thermique comme complément de chauffage sera probablement amortie bien plus rapidement à l'avenir. Voici un aperçu de la surface des capteurs, de la taille du réservoir d'eau ainsi que des coûts pour les deux types de systèmes à énergie solaire thermique :


Énergie solaire thermique comme complément de chauffage :

Taille des capteurs : les capteurs ont besoin d'une superficie de 1/10 de l'espace de vie à chauffer (par exemple, 150 m² d'espace de vie chauffé nécessitent 15 m² pour les collecteurs)

Taille du réservoir d'eau : de 40 à 50 litres par mètre carré de surface des capteurs

Économies potentielles : jusqu'à 30 % des coûts de chauffage, pour les bâtiments rénovés même jusqu'à 50 %

Coûts d'achat : entre 8000 et 12 000 euros

 

Énergie solaire thermique uniquement pour l'eau chaude :

Taille des capteurs : selon le type de capteurs, de 1 à 1,5 m² par personne pour l'eau chaude

Taille du réservoir d'eau : de 60 à 80 litres par personne

Économies potentielles : jusqu'à 60 % du besoin annuel moyen en eau chaude, en été 100 % d’économies possible.

Coûts d'achat : entre 3000 et 6000 euros


Quelles sont les conditions préalables d’un bien immobilier pour une rénovation avec un système à énergie solaire thermique ?

L'intensité du rayonnement solaire est déterminante pour l'efficacité d'un système à énergie solaire thermique. Par conséquent, une orientation sud de la surface ensoleillée du toit est l’idéal, tout comme l’absence d’ombre, d’arbres ou de bâtiments adjacents. Ainsi, les capteurs solaires atteignent leur plein effet, qui peut être à 90 pour cent de la puissance nominale. Si le toit est orienté vers l'ouest ou l'est, le rayonnement solaire peut diminuer de jusqu'à 30 pour cent. Un toit orienté nord est toutefois suffisant pour l'approvisionnement en eau chaude en été. Les coûts d'installation sont relativement faibles si la pente du toit est de 30 à 50 degrés. Sur les toits plats, les capteurs ont besoin d'un support supplémentaire pour avoir l'inclinaison correcte. Cette structure d’inclinaison est également utile dans le cas de toits à pente trop faible. Le chauffage d’appoint doit offrir des performances optimales, notamment en hiver. Par conséquent, il est recommandé de monter les capteurs solaires avec un angle d'inclinaison de 45 à 70 degrés. Puisque ces installations solaires ont un potentiel plus élevé, leur efficacité est dans tous les cas suffisante en été pour produire de l'eau chaude. Dans le cas de bâtiments anciens en particulier, il faut veiller à ce que le toit soit en bon état et capable de supporter la charge de l’installation. Si les capteurs constituent une charge trop élevée sur le toit, une rénovation préalable du toit est nécessaire. Dans ce cas, il n'est généralement plus rentable d’opter pour un système à énergie solaire thermique. Les meilleures conditions pour une rénovation avec un système à énergie solaire thermique sont les suivantes :

  • Surface de toit suffisante, sans ombre

  • Orientation du toit vers le sud

  • Angle d'inclinaison pour l'eau chaude sanitaire de 30 à 50 degrés, pour le chauffage de 45 à 70 degrés

  • Toit incliné, sinon avec support d’inclinaison

  • Espace dans la maison pouvant accueillir le réservoir tampon de 300 à 1000 litres

 

Le bon moment pour installer un système à énergie solaire thermique

Le meilleur moment pour rénover un bien immobilier avec un système à énergie solaire thermique est la saison d’été. Cela est également possible au printemps ou en automne, si les températures sont suffisamment élevées. Étant donné que le système à énergie solaire thermique doit être connecté au système de chauffage existant, les installateurs éteignent temporairement le chauffage et l'alimentation en eau chaude. Cela serait désagréable par temps froid, en hiver. De plus, le toit doit être exempt de neige et aussi sec que possible pour pouvoir installer les capteurs. Le temps à disposition pour l'installation éventuelle de systèmes solaires est donc plutôt limité, raison pour laquelle de nombreuses compagnies de chauffage ont des délais d'attente plus longs pendant les mois estivaux. 

 

Énergie solaire thermique : un pas vers un avenir plus indépendant ?

Si les exigences structurelles sont adéquates, cela vaut pratiquement toujours la peine de rénover en optant pour un système à énergie solaire thermique, aussi bien dans les bâtiments anciens que dans les constructions neuves. Que ce soit pour l'approvisionnement en eau chaude toute l'année ou également comme chauffage d’appoint en hiver, tout est une question de surface de toit disponible et de montant de l'investissement. Plus le besoin en eau chaude ou en chauffage est important, plus une rénovation avec un système à énergie solaire thermique sera rentable. L’énergie solaire thermique utilisée en tant que système hybride avec un chauffage au gaz offre probablement un amortissement plus rapide des frais. La taxe sur le CO2 des combustibles fossiles augmentera d’année en année, faisant augmenter considérablement les coûts de l’énergie. Il ne faut pas non plus oublier la dépendance des prix sur le marché mondial et la disponibilité limitée des combustibles fossiles. Les futures augmentations de prix du gaz naturel rendront l'énergie solaire encore thermique encore plus attrayante à l'avenir. Même en combinaison avec un chauffage aux granulés ou avec une pompe à chaleur, l'énergie solaire est toujours gratuite et donc avantageuse. C'est la seule source d'énergie qui est toujours disponible pour tout un chacun, indépendamment de la situation politique ou des fournisseurs d'énergie. L'énergie solaire thermique est donc certainement l'un des types de chauffage les plus prometteurs pour l’avenir.

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