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 d'énergie 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 tirer parti de l'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 dans votre maison 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 un ensemble de plaques, de tubes ou de réservoirs à travers lesquels de 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 de l'eau chaude entièrement solaire.
Il existe deux principales 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 reposent 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 d'échangeur de chaleur.
Dans les capteurs solaires passifs les plus simples, l'eau est chauffée dans un tuyau, puis connectée directement au robinet via le tuyau en cas de besoin. 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 divers climats, missions, capacités et budgets. Ce qui vous convient dépendra des facteurs suivants :
Bien que plus chers que les systèmes passifs, les chauffe-eau solaires actifs sont plus performants. Il existe deux types de chauffe-eau solaires actifs :
Dans un système direct actif, l'eau potable passe directement par le collecteur et dans un réservoir de stockage pour être utilisée. Ils sont mieux 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 dans 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, surtout si vous avez un budget limité.
Le système de stockage à collecteur intégré (ICS) est la plus simple de toutes les installations de chauffe-eau solaires - le collecteur peut également être utilisé comme réservoir de stockage. Ils sont très efficaces, mais ne fonctionnent que dans les climats à très faible risque de gel. Un système ICS peut être aussi simple qu'un grand réservoir noir ou une série de petits tuyaux en cuivre fixés au toit. Les unités ICS avec des tubes en cuivre chauffent plus rapidement en raison de l'augmentation de la surface, mais dissipent la chaleur plus rapidement pour la même raison.
Les systèmes ICS sont souvent utilisés pour préchauffer l'eau des appareils de chauffage conventionnels. Dans un tel système, lorsque l'eau est nécessaire, elle quitte le réservoir de stockage/collecteur et va au chauffe-eau traditionnel de la maison.
Une considération importante pour les systèmes ICS est la taille et le poids : parce que les réservoirs eux-mêmes sont aussi 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 adapté uniquement pour une utilisation dans des climats plus chauds ou autrement drainé avant que le temps froid ne frappe.
Les systèmes de thermosiphon reposent sur le cycle thermique. L'eau circule à mesure que l'eau chaude monte et que l'eau froide descend. Ils ont un réservoir comme une unité ICS, mais le collecteur descend du réservoir pour permettre le cycle thermique.
Un capteur à thermosiphon recueille la lumière du soleil et renvoie l'eau chaude vers le 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 là où des rejets réguliers sont effectués.
Plus vous utilisez d'eau chaude, plus votre chauffe-eau solaire est susceptible de s'amortir au fil du temps. Les chauffe-eau solaires sont les plus rentables pour les ménages comptant de nombreux membres ou des besoins élevés en eau chaude.
Un chauffe-eau solaire typique coûte environ 9 000 $ avant les incitations fédérales, atteignant jusqu'à 13 000 $ pour les modèles actifs à plus grande capacité. Les petits systèmes peuvent coûter aussi peu que 1 500 $.
Les prix varient en fonction de nombreux facteurs, y compris votre choix de matériaux, la taille du système, les coûts d'installation et d'entretien, 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 en dessous de zéro, vous n'avez pas d'autre choix que de dépenser Acheter un système indirect actif, ou au moins utiliser 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, un système actif plus cher est à nouveau votre meilleure option.
Si vous construisez une nouvelle maison ou effectuez un refinancement, vous pouvez tenir compte du coût de votre nouveau chauffe-eau solaire dans votre hypothèque. L'inclusion du coût d'un nouveau chauffe-eau solaire dans une hypothèque de 30 ans vous coûtera entre 13 et 20 $ par mois. Combiné avec des incitations fédérales, vous pourriez payer aussi peu que 10 $ à 15 $ par mois. plus vous utilisez d'eau, plus vite le système sera rentabilisé.
En plus du coût d'achat et d'installation du système lui-même, vous devez également tenir compte des coûts de fonctionnement 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 coûts de chauffage, bien que beaucoup plus faibles qu'avec 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 les énergies renouvelables résidentielles (également connu sous le nom de CII 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 en bénéficier :
De nombreux États, municipalités et services publics offrent leurs propres incitations et remises pour l'installation de chauffe-eau solaires. Consultez la base de données DSIRE pour plus d'informations sur la réglementation.
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 offrant 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 à acheter, il est conseillé de travailler avec un professionnel lors du choix et de l'installation d'un système de chauffe-eau solaire 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 générée par les panneaux solaires pour chauffer l'eau.
Les chauffe-eau solaires occupent un bien immobilier précieux, et pour les propriétaires intéressés à produire leur propre énergie solaire, il peut être plus logique de maximiser l'espace disponible et d'éliminer complètement les chauffe-eau solaires, plutôt que d'acheter des panneaux solaires.
Cependant, si vous n'avez pas de place pour les panneaux solaires, les chauffe-eau solaires peuvent toujours convenir car ils occupent beaucoup moins d'espace que les panneaux solaires. Les chauffe-eau solaires sont également une excellente option pour les personnes vivant dans des régions éloignées ou comme un 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, ils vous feront économiser beaucoup d'argent et réduiront 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 complet pour votre maison, vous pouvez obtenir un devis gratuit et sans obligation d'une des meilleures entreprises solaires de votre région en remplissant le formulaire ci-dessous.
Qu'un chauffe-eau solaire en vaille la peine ou non dépend entièrement de l'endroit où vous vivez, de vos besoins et de vos préférences, et si vous envisagez d'installer des panneaux solaires. Le terrain perdu pour les chauffe-eau solaires est en grande partie dû 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 retirer les chauffe-eau solaires qui se disputent l'espace précieux sur le toit.
Si vous avez de la place, un chauffe-eau solaire peut réduire votre facture d'eau chaude. Utilisés conjointement 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 $, avec des 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 fonctionneront pas les jours de brouillard, de pluie ou nuageux, ni la nuit. Bien que cela puisse être surmonté avec les chauffages d'appoint traditionnels, il s'agit toujours d'un inconvénient commun à toutes les technologies solaires.
Les chauffe-eau solaires font circuler le liquide à travers des capteurs solaires (le plus souvent des capteurs plats ou à tubes), chauffent le liquide et l'envoient dans un réservoir ou un échangeur, où le liquide est utilisé pour chauffer l'eau domestique.
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, les aidant à raconter des histoires qui changent le monde.