Il existe essentiellement deux moyens de produire de l’eau chaude sanitaire grâce au soleil : soit via un chauffe-eau solaire qui utilise directement l’énergie solaire, soit à l’aide d’une installation photovoltaïque qui utilise le rayonnement solaire pour alimenter un chauffe-eau. Cette dernière méthode est moins connue. Comment cela fonctionne-t-il ?
Les panneaux photovoltaïques transforment le rayonnement solaire en énergie électrique, que vous pouvez utiliser dans la maison grâce à un onduleur. En principe, l’énergie produite par une installation photovoltaïque peut alimenter n’importe quel appareil électrique, y compris donc un chauffe-eau électrique ou thermodynamique. Ce n’est toutefois le cas que si la demande se fait au moment où le soleil brille. Malheureusement, comme le besoin en eau chaude se fait généralement ressentir en début ou en fin de journée, la plupart des chauffe-eaux consomment surtout l’électricité du réseau.
Stockage thermique
Il est toutefois possible de chauffer l’eau pendant la journée et de la stocker pour une utilisation ultérieure, ce que l’on appelle parfois un stockage thermique. Cela peut se faire avec une simple minuterie mais aussi, de manière plus efficace, avec un régulateur de puissance photovoltaïque. Celui-ci établit le lien entre le chauffe-eau et le compteur numérique et veille à ce que les surplus d’électricité autoproduite soient utilisés pour le chauffage de l’eau sanitaire. Le réseau sera sollicité uniquement en cas d’insuffisance. Vous pouvez ainsi exploiter plus efficacement l’énergie solaire disponible et pomper moins d’énergie du réseau à d’autres moments.
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Matériel nécessaire
Pour produire de l’eau chaude avec de l’énergie photovoltaïque, il faut au minimum une installation de panneaux photovoltaïques et un système de production d’eau chaude électrique. Vous pouvez envisager un chauffe-eau électrique classique ou un chauffe-eau thermodynamique. Pour quatre personnes, comptez un volume d’eau de 200 à 250 litres.
La consommation annuelle globale d’électricité servira de référence pour dimensionner l’installation de panneaux photovoltaïques. Si la moyenne est de 3 500 kWh, il vous faudra, avec une orientation au sud, une puissance installée d’environ 4 kWc, soit 20 à 25 mètres carrés de panneaux.
Deux options s’offrent à vous pour la commande intelligente : soit via un contact « smart grid ready » prévu sur le chauffe-eau (thermodynamique), soit via une commande externe, telle qu’un régulateur de puissance photovoltaïque. Cet appareil n’est pas plus grand qu’une boîte à chaussures et s’intègre assez facilement dans les installations existantes.
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Rendement et consommation
Sans commande intelligente, seul un faible pourcentage (20 à 30 %) de l’eau chaude est produit directement avec de l’énergie solaire. Si l’on utilise un régulateur de puissance photovoltaïque, on peut monter jusqu’à 60 à 70 %. Pour le reste, il faut solliciter l’électricité du réseau. En chiffres absolus, la consommation dépend surtout de la technologie du chauffe-eau. Un chauffe-eau thermodynamique nécessite, pour un même rendement, trois à quatre fois moins d’électricité qu’un chauffe-eau électrique.
Un régulateur de puissance influence aussi l’autoconsommation de l’installation de panneaux photovoltaïques dans son ensemble. Si celle-ci est dimensionnée selon la consommation annuelle moyenne, vous pouvez faire passer votre propre consommation d’une moyenne de 30-40 % à 50-60 %, grâce à la régulation intelligente. Si la puissance installée est inférieure aux besoins annuels en électricité, cela peut même aller jusqu’à 80 %.
Coût
Prévoyez 1 200 euros par kWc pour l’achat et la pose de l’installation photovoltaïque, auxquels il faut ajouter environ 1 000 euros pour un chauffe-eau électrique qualitatif de 200 litres, ou quelque 3 000 euros pour un chauffe-eau thermodynamique comparable. Un régulateur de puissance coûte entre 750 et 1 000 euros.
Il est excessivement complexe de déterminer avec précision l’économie réalisable, car cela dépend du dimensionnement, du profil électrique complet et des tarifs. Si, par exemple, vous disposez encore d’un compteur qui tourne à l’envers et que vous payez un tarif prosumer fixe, vous ne tirez (provisoirement) aucun avantage financier d’une autoconsommation plus élevée. Dans l’autre cas, un stockage thermique intelligent (le stockage d’énergie sous forme de chaleur) peut réduire les coûts énergétiques.
Cela n’a aucun sens de faire l’acquisition d’un chauffe-eau électrique dans le but d’augmenter son autoconsommation. Au contraire, cela pourrait même induire une facture d’énergie supérieure. La clé réside dans la commande intelligente. Ainsi, remplir un besoin annuel en eau chaude de 1 500 kWh avec un chauffe-eau électrique et des panneaux photovoltaïques uniquement vous coûtera 400 euros. Si vous ajoutez un régulateur de puissance, vous ne payerez plus que 160 euros. Avec un chauffe-eau thermodynamique, ce budget sera de 130 euros sans régulateur de puissance, et passera à 50 euros avec un régulateur. À titre de comparaison, le coût énergétique annuel est d’à peine 165 euros avec une chaudière à gaz. L’investissement relève donc plus d’un choix écologique que de la possibilité de réaliser des économies financières.
Un choix raisonné
Quoi qu’il en soit, la production d’eau chaude à l’aide du soleil n’est pas gratuite, ni avec un chauffe-eau solaire ni avec des panneaux photovoltaïques. Comparativement à un chauffe-eau au gaz, l’investissement s’avère même parfois difficile à amortir. Mais il ne s’agit pas pour autant d’un mauvais choix. Dans le cadre de la transition énergétique et d’un éventuel « tax shift vert », la production d’eau chaude avec de l’énergie solaire plutôt qu’avec des combustibles fossiles constitue même un choix raisonné.
