Le panneau solaire thermique permet de produire du chauffage et de l’eau chaude sanitaire à partir du rayonnement solaire. Grâce à cet équipement d’énergie renouvelable, faire jusqu’à 40% d’économies énergétiques, tout en réduisant son impact écologique est possible. Toutefois, comment fonctionne exactement ce dispositif et quels sont les différents types qui existent ? Comment bien installer son capteur solaire ?
Pour tirer profit du panneau solaire thermique, il convient de savoir plusieurs points importants.
Le panneau solaire thermique, également appelé capteur thermique, est un équipement plat d’environ 2m2 qui s’installe généralement sur le toit. Il capte la chaleur présente dans le rayonnement solaire pour la transférer à un liquide caloporteur ou de l’air.
Le capteur thermique permet de :
Le capteur thermique et le panneau solaire photovoltaïque sont tous les deux des équipements qui exploitent l’énergie du soleil. Ils dépendent ainsi de l’ensoleillement pour fonctionner correctement. Cependant, ils ont des fonctions différentes.
Le capteur thermique sert à récolter la chaleur du rayonnement solaire pour la transférer à un liquide caloporteur ou de l’air. Le panneau solaire photovoltaïque, quant à lui, transforme la lumière du soleil en électricité, grâce à l’effet photovoltaïque.
La composition d’un panneau solaire thermique est également différente de celle d’un panneau photovoltaïque.
Le capteur solaire thermique se compose des éléments suivants :
Le panneau photovoltaïque, quant à lui, comporte :
Le principe de fonctionnement du panneau solaire thermique est simple.
Bon à savoir :
La circulation du liquide caloporteur peut se faire à l’aide d’une pompe, on parle aussi de circulateur. Cependant, le liquide peut également circuler par thermosiphon. Dans ce cas, le ballon de stockage est placé plus haut que les capteurs thermiques.
Trois principaux types de panneaux solaires thermiques existent.
C’est le type de panneau solaire thermique le plus répandu. Le cadre est recouvert par une vitre pour créer un effet de serre et concentrer la chaleur emmagasinée à l’intérieur du panneau. Une plaque de couleur noire, appelée absorbeur, est placée contre un réseau de tubes appelé échangeur.
L’ensemble repose sur une autre plaque isolante également de coloris noir pour renforcer l’effet de serre et conserver la chaleur dans les tubes.
Ce type de capteur thermique comporte aussi un absorbeur, un échangeur constitué de tubes, ainsi qu’une plaque isolante. Cependant, à la différence du capteur plan vitré, il n’est pas recouvert par une plaque de verre. Ce type de panneau solaire thermique est donc moins performant.
Comme son nom l’indique, ce type de capteur thermique comporte des tubes sous vide en verre placés côte à côte. Les tubes transportant le liquide caloporteur sont placés à l’intérieur de ces tubes de plus grand diamètre. Le vide d’air réduit les déperditions de chaleur, ce qui permet d’augmenter le rendement du panneau solaire thermique.
Il y a des avantages et des inconvénients à installer des panneaux solaires thermiques. Cependant, l’installation d’un ou plusieurs panneaux thermiques est bénéfique à plus d’un titre.
Le panneau solaire thermique exploite une source d’énergie renouvelable, gratuite et inépuisable. Il peut couvrir entre 50 et 70% des besoins en eau chaude sanitaire et/ou de chauffage d’un logement.
Autrement dit, ce système permet donc de faire jusqu’à 80% d’économies sur le chauffage et l’eau chaude sanitaire, et de réduire les factures d’énergie. Grâce aux économies réalisées, il est possible d’amortir plus rapidement l’investissement initial et mieux rentabiliser l’installation.
En exploitant une source d’énergie propre et renouvelable, le panneau solaire thermique réduit l’empreinte environnementale d’un foyer. Cela permet également de contribuer à atteindre les objectifs de la transition écologique et de la neutralité carbone.
L’installation d’un panneau solaire thermique augmente la valeur d’une maison sur le marché immobilier. En cas de revente, celle-ci bénéficie d’une plus-value non-négligeable.
La durée de vie d’un panneau solaire thermique est comprise entre 25 et 30 ans. Cette longévité permet de rentabiliser l’installation sur le long terme, grâce aux économies réalisées.
À noter :
La rentabilité dépend du taux de couverture des besoins, qui dépend lui-même du bon dimensionnement des panneaux. Si l’installation est sous-dimensionnée ou surdimensionnée, cela impacte sa rentabilité.
La longévité des panneaux solaires thermiques en fait de ces matériels des équipements durables. Leur longue durée de vie améliore la rentabilité de l’installation.
En installant un panneau solaire thermique, un foyer peut bénéficier d’aides financières qui ont pour objectif d’encourager le développement des énergies renouvelables.
Quelques inconvénients sont à attribuer aux capteurs solaires thermiques.
Le panneau solaire thermique dépend du soleil pour produire de la chaleur. En cas de nuages épais ou par temps pluvieux, le rendement baisse, ce qui a pour conséquence de réduire la production d’énergie.
Par ailleurs, la production d’un panneau solaire thermique dépend de l’ensoleillement. Un panneau solaire thermique produit davantage d’énergie dans les régions où le taux d’ensoleillement est élevé (zones sud).
Le rendement d’un panneau solaire thermique est plus faible en hiver en raison du manque d’ensoleillement. L’installation d’un système de chauffage et/ou de production d’eau chaude complémentaire s’avère ainsi nécessaire.
Le coût initial lié à l’achat et la pose d’un panneau solaire thermique est assez élevé. Cependant, il peut être compensé par les aides financières accordées par l’État.
Un panneau solaire thermique est capable de convertir en chaleur entre 30 et 40% de l’énergie captée à sa surface. Ainsi, il produit davantage d’énergie solaire que le panneau photovoltaïque dont le rendement se situe entre 13 et 24%.
Le saviez-vous ?
Le rendement désigne la capacité d’un panneau solaire à convertir en chaleur ou en électricité une certaine quantité d’énergie solaire reçue. Exprimé en pourcentage, il permet de mesurer l’efficacité d’un panneau. Toutefois, la production d’un panneau solaire ne dépend pas seulement de son rendement.
D’autres facteurs, comme le taux d’ensoleillement, l’inclinaison et l’orientation sont également pris en compte.
Il est important de choisir le bon type de panneau solaire thermique afin de bénéficier au mieux de tous ses avantages.
Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors de l’installation d’un panneau solaire thermique. Cela permet d’optimiser son rendement et sa rentabilité sur le long terme.
Il faut :
Le nombre de panneaux solaires thermiques à installer correspond au dimensionnement de l’installation. Il s’agit de la surface de panneau à installer. Le dimensionnement dépend des besoins du foyer ainsi que de l’ensoleillement de la région.
Dans le sud, un panneau solaire thermique de 2m2 permet de couvrir les besoins en eau chaude sanitaire d’un foyer composé de 2 personnes. En effet, il faut entre 1m2 et 1,5m2 de surface de panneau par personne. Pour une région dans le nord, il faut prévoir deux fois plus de surface de panneaux.
La surface d’un panneau faisant environ 2m2, il faut ainsi 2 panneaux pour répondre aux besoins d’une famille de 4 personnes. Par ailleurs, l’installation d’un système solaire combiné nécessite une plus grande surface de panneau comparé à un chauffe-eau solaire individuel.
Un entretien en bonne et due forme est nécessaire pour optimiser le rendement et prolonger la durée de vie de votre panneau solaire thermique. Il faut également le nettoyer au moins une fois par an pour enlever les dépôts de saletés à sa surface.
Un contrôle annuel de maintenance est également requis et doit être réalisé par un professionnel. Il permet de vérifier la pression du fluide, mais aussi de détecter une éventuelle fuite.
L’installation d’un panneau solaire thermique ouvre droit à quelques aides financières accordées par l’État et certaines collectivités locales.
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