Bien que le coût initial d'un chauffe-eau solaire puisse être plus élevé que celui d'un chauffe-eau traditionnel, l'énergie solaire que vous exploiterez peut générer d'énormes économies et des avantages environnementaux. L'eau chaude représente 18 % de la consommation énergétique d'une maison, mais les chauffe-eau solaires peuvent réduire votre facture d'eau chaude de 50 à 80 %.
Dans cet article, nous expliquerons comment les chauffe-eau solaires peuvent vous aider à profiter d'une énergie renouvelable gratuite qui permet d'économiser de l'argent et profite à la planète. Armé de ces informations, vous pouvez prendre la meilleure décision quant à savoir si un chauffe-eau solaire est un bon investissement pour les besoins en eau chaude de votre maison.
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La fonction de base d'un chauffe-eau solaire est d'exposer l'eau ou le liquide d'échange de chaleur à la lumière du soleil, puis de faire circuler le liquide chauffé vers votre domicile pour un usage domestique. Les composants de base de tous les chauffe-eau solaires sont un réservoir de stockage et un collecteur qui collecte la chaleur du soleil.
Un capteur est une série de plaques, de tubes ou de réservoirs à travers lesquels l'eau ou un fluide caloporteur absorbe la chaleur du soleil. De là, le fluide circule vers le réservoir ou l'unité d'échange de chaleur.
Les chauffe-eau solaires sont les dispositifs d'économie d'énergie les plus couramment utilisés pour préchauffer l'eau avant d'entrer dans un chauffe-eau conventionnel dans une maison. Mais certains chauffe-eau solaires chauffent et stockent l'eau sans utiliser de réservoirs traditionnels, fournissant ainsi de l'eau chaude entièrement solaire.
Il existe deux grandes catégories de chauffe-eau solaires : passifs et actifs. La principale différence entre les deux est que les systèmes actifs nécessitent une pompe de circulation pour déplacer l'eau, tandis que les systèmes passifs s'appuient sur la gravité pour déplacer l'eau. Les systèmes actifs nécessitent également de l'électricité pour fonctionner et peuvent utiliser de l'antigel comme fluide échangeur de chaleur.
Dans les capteurs solaires passifs les plus simples, l'eau est chauffée dans un tuyau, puis connectée directement au robinet par le tuyau lorsque cela est nécessaire. Les capteurs solaires actifs utilisent soit de l'antigel - du capteur solaire dans un échangeur de chaleur pour chauffer l'eau potable pour le stockage et l'usage domestique - soit chauffent l'eau directement, qui est ensuite pompée dans le réservoir.
Les systèmes actifs et passifs ont des sous-catégories dédiées à différents climats, missions, capacités et budgets. Le choix qui vous convient dépendra des facteurs suivants :
Bien que plus chers que les systèmes passifs, les chauffe-eau solaires actifs sont plus efficaces. Il existe deux types de systèmes de chauffage solaire de l'eau actifs :
Dans un système direct actif, l'eau potable passe directement par le collecteur et est acheminée vers un réservoir de stockage pour être utilisée. Ils sont particulièrement adaptés aux climats doux où les températures descendent rarement en dessous de zéro.
Les systèmes indirects actifs font circuler un fluide non réfrigéré à travers des capteurs solaires et dans un échangeur de chaleur où la chaleur du fluide est transférée à l'eau potable. L'eau est ensuite recyclée vers un réservoir de stockage pour un usage domestique. Les systèmes indirects actifs sont essentiels pour les climats froids où les températures descendent souvent en dessous de zéro. Sans systèmes indirects actifs, les tuyaux risquent de geler et d'éclater.
Les chauffe-eau solaires passifs sont une option moins chère et plus simple, mais ont également tendance à être moins efficaces que les systèmes actifs. Cependant, ils peuvent être plus fiables et durer plus longtemps, vous ne devez donc pas les ignorer comme option, surtout si vous avez un budget limité.
Le système de stockage intégré du collecteur (ICS) est le plus simple de toutes les installations de chauffage solaire de l'eau - le collecteur peut également être utilisé comme réservoir de stockage. Ils sont très efficaces, mais ne fonctionnent que dans les climats avec un très faible risque de gel. Un système ICS peut être aussi simple qu'un grand réservoir noir ou une série de tuyaux en cuivre plus petits fixés au toit. Les unités ICS avec des tubes en cuivre chauffent plus rapidement en raison de la surface accrue, mais dissipent la chaleur plus rapidement pour la même raison.
Les systèmes ICS sont souvent utilisés pour préchauffer l'eau des chauffe-eau conventionnels. Dans un tel système, lorsque l'eau est nécessaire, elle quitte le réservoir de stockage/collecteur et se dirige vers le chauffe-eau traditionnel de la maison.
Un élément important à prendre en compte pour les systèmes ICS est la taille et le poids : comme les réservoirs eux-mêmes sont également des collecteurs, ils sont grands et lourds. La construction doit être suffisamment solide pour supporter un système ICS volumineux, ce qui peut être peu pratique ou impossible pour certaines maisons. Un autre inconvénient d'un système ICS est qu'il est sujet au gel et même à l'éclatement par temps froid, ce qui le rend uniquement adapté à une utilisation dans des climats plus chauds ou à une vidange avant l'arrivée du froid.
Les systèmes à thermosiphon reposent sur le cycle thermique. L'eau circule lorsque l'eau chaude monte et que l'eau froide descend. Ils ont un réservoir comme une unité ICS, mais le collecteur est incliné vers le bas du réservoir pour permettre le cycle thermique.
Un capteur thermosiphon collecte la lumière du soleil et renvoie l'eau chaude au réservoir via une boucle fermée ou un caloduc. Bien que les thermosiphons soient plus efficaces que les systèmes ICS, ils ne peuvent pas être utilisés lorsque des rejets réguliers sont effectués.
Plus vous utilisez d'eau chaude, plus votre chauffe-eau solaire sera rentable au fil du temps. Les chauffe-eau solaires sont les plus rentables pour les ménages comptant de nombreux membres ou ayant des besoins élevés en eau chaude.
Un chauffe-eau solaire typique coûte environ 9 000 $ avant les incitations fédérales, atteignant plus de 13 000 $ pour les modèles actifs de plus grande capacité. Les petits systèmes peuvent coûter aussi peu que 1 500 $.
Les prix varient en fonction de nombreux facteurs, notamment votre choix de matériaux, la taille du système, les coûts d'installation et de maintenance, etc. Bien que les systèmes ICS soient l'option la moins chère (environ 4 000 $ pour une unité de 60 gallons), ils ne fonctionnent pas dans tous les climats, donc si votre maison connaît des températures normales inférieures à zéro, vous n'avez pas d'autre choix que de dépenser Achetez un système indirect actif, ou au moins utilisez un système différent pendant une partie de l'année.
Le poids et la taille des systèmes passifs moins chers peuvent ne pas convenir à tout le monde. Si votre structure ne peut pas supporter le poids d'un système passif ou si vous n'avez pas l'espace nécessaire, un système actif plus cher est à nouveau votre meilleure option.
Si vous construisez une nouvelle maison ou refinancez, vous pouvez inclure le coût de votre nouveau chauffe-eau solaire dans votre prêt hypothécaire. Inclure le coût d'un nouveau chauffe-eau solaire dans un prêt hypothécaire de 30 ans vous coûtera entre 13 et 20 $ par mois. Combiné aux incitations fédérales, vous pourriez payer aussi peu que 10 à 15 $ par mois. Donc, si vous construisez une nouvelle maison ou refinancez et que votre facture d'eau chaude traditionnelle est supérieure à 10 à 15 $ par mois, vous commencerez à économiser de l'argent immédiatement. Plus vous utilisez d'eau, plus vite le système s'autofinancera.
Outre le coût d'achat et d'installation du système lui-même, vous devez également prendre en compte les coûts d'exploitation annuels. Dans un système passif simple, cela est négligeable ou non. Mais dans la plupart des systèmes utilisant des chauffe-eau conventionnels et des chauffe-eau solaires, vous encourrez des frais de chauffage, bien que bien inférieurs à ceux des chauffe-eau conventionnels seuls.
Vous n'avez pas à payer le prix total d'un nouveau système de chauffe-eau solaire. Les crédits d'impôt fédéraux peuvent réduire considérablement les coûts d'installation. Le crédit d'impôt fédéral pour l'énergie renouvelable résidentielle (également connu sous le nom de ITC ou crédit d'impôt à l'investissement) peut fournir un crédit d'impôt de 26 % pour les chauffe-eau solaires. Mais il y a certaines conditions pour être admissible :
De nombreux États, municipalités et services publics proposent leurs propres incitations et rabais pour l’installation de chauffe-eau solaires. Consultez la base de données DSIRE pour plus d’informations réglementaires.
Les composants de chauffe-eau solaires sont disponibles dans de nombreuses chaînes nationales, telles que Home Depot. Les unités peuvent également être achetées directement auprès du producteur, Duda Diesel et Sunbank Solar proposant plusieurs excellentes options de chauffe-eau solaires résidentiels. Les installateurs locaux peuvent également fournir des chauffe-eau solaires de qualité.
Étant donné que de nombreux facteurs influencent le choix du chauffe-eau solaire que vous devez acheter, il est conseillé de travailler avec un professionnel lors du choix et de l’installation d’un système de chauffage solaire de l’eau plus grand.
Les chauffe-eau solaires ne sont plus aussi courants qu'avant. Cela est dû en grande partie à la baisse spectaculaire du coût des panneaux solaires, qui a conduit de nombreuses personnes qui auraient autrement installé des chauffe-eau solaires à renoncer à utiliser l'électricité produite par les panneaux solaires pour chauffer l'eau.
Les chauffe-eau solaires occupent un espace précieux et, pour les propriétaires souhaitant produire leur propre énergie solaire, il peut être plus judicieux de maximiser l'espace disponible et d'éliminer complètement les chauffe-eau solaires, en achetant plutôt des panneaux solaires.
Cependant, si vous n'avez pas de place pour des panneaux solaires, les chauffe-eau solaires peuvent toujours être une bonne solution car ils prennent beaucoup moins de place que les panneaux solaires. Les chauffe-eau solaires sont également une excellente option pour les personnes vivant dans des régions éloignées ou comme complément écologique à l'énergie solaire existante. Les chauffe-eau électriques modernes sont très efficaces et, lorsqu'ils sont alimentés par l'énergie solaire et associés à des chauffe-eau solaires, vous permettront d'économiser beaucoup d'argent et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Pour de nombreux propriétaires, la décision se résume au prix. Les chauffe-eau solaires peuvent coûter jusqu'à 13 000 $. Pour voir combien coûtera un système solaire domestique complet à votre maison, vous pouvez obtenir un devis gratuit et sans engagement auprès d'une entreprise solaire de premier plan dans votre région en remplissant le formulaire ci-dessous.
L'intérêt d'un chauffe-eau solaire dépend entièrement de l'endroit où vous vivez, de vos besoins et de vos préférences, et de votre intention d'installer ou non des panneaux solaires. La perte de terrain pour les chauffe-eau solaires est en grande partie due à la prolifération de l'énergie solaire domestique : les personnes qui installent des chauffe-eau solaires veulent également de l'énergie solaire et choisissent souvent de mettre au rebut les chauffe-eau solaires qui se disputent un espace précieux sur le toit.
Si vous avez l'espace, un chauffe-eau solaire peut réduire votre facture d'eau chaude. Utilisés en conjonction avec d'autres sources d'énergie renouvelables, les chauffe-eau solaires restent un excellent choix pour presque toutes les applications.
Un système de chauffe-eau solaire typique coûte environ 9 000 $, les modèles haut de gamme allant jusqu'à plus de 13 000 $. Les chauffe-eau à petite échelle seront beaucoup moins chers, allant de 1 000 $ à 3 000 $.
Le plus gros inconvénient des chauffe-eau solaires est qu'ils ne fonctionnent pas les jours de brouillard, de pluie ou de nuage, ni la nuit. Bien que cela puisse être surmonté avec des radiateurs auxiliaires traditionnels, cela reste un inconvénient commun à toutes les technologies solaires. L'entretien pourrait être un autre arrêt. Bien qu'ils nécessitent généralement très peu d'entretien, certains chauffe-eau solaires nécessitent un drainage, un nettoyage et une protection contre la corrosion réguliers.
Les chauffe-eau solaires font circuler du liquide à travers des capteurs solaires (le plus souvent des capteurs à plaques plates ou à tubes), chauffent le liquide et l'envoient vers un réservoir ou un échangeur, où le liquide est utilisé pour chauffer l'eau sanitaire.
Christian Yonkers est un écrivain, photographe, cinéaste et amateur de plein air obsédé par l'intersection entre les gens et la planète. Il travaille avec des marques et des organisations ayant un impact social et environnemental au cœur de leur activité, les aidant à raconter des histoires qui changent le monde.