Avantages et inconvénients des panneaux solaires thermiques

Les panneaux solaires thermiques convertissent efficacement la lumière du soleil en énergie et l'utilisent pour produire de l'eau chaude pour votre maison.

Le solaire thermique est une technologie plus ancienne que les panneaux solaires photovoltaïques (PV) et, bien que ces derniers aient connu une croissance considérable au cours de la dernière décennie — en grande partie grâce au programme d’aides et primes offertes par le gouvernement et à l'essor des énergies renouvelables et de l’énergie solaire !

Aujourd'hui, les panneaux solaires thermiques ont toujours leur place sur le marché, en fonction des besoins spécifiques de certains propriétaires. Ainsi, si vous envisagez d'installer ce type de panneau solaire chez vous, ce guide vous explique ce que vous devez savoir sur le fonctionnement d’un panneau solaire thermique et le prix d’un panneau solaire thermique, avant d'investir.

1. Qu'est-ce qu'un panneau solaire thermique ?

Pour rester simple, les panneaux solaires thermiques produisent de la chaleur destinée à la production d'eau chaude sanitaire. Pendant les mois d'été, les panneaux solaires thermiques peuvent répondre à la totalité ou à une grande partie de vos besoins en eau chaude sanitaire. Il s'agit d'une technologie simple et fiable qui présente de nombreux avantages.

Cependant, l'installation de panneaux solaires thermiques n'est pas la seule solution et la décision de les installer dans votre maison dépendra de plusieurs facteurs.

Le prix des panneaux solaires thermiques, la quantité d'eau chaude que vous utilisez, l'orientation de votre toit et votre source d'énergie actuelle sont autant d'éléments qui influencent le processus de décision.

2. Comment fonctionnent les panneaux solaires thermiques ?

Les panneaux solaires thermiques fonctionnent lorsque la lumière du soleil traverse un panneau et est réfractée par le verre, ce qui modifie sa longueur d'onde, l'emprisonnant et produisant de la chaleur. La chaleur est captée dans un fluide et acheminée vers un ballon d'eau chaude.

Il y a donc une boucle fermée de fluide entre le panneau et le ballon de stockage qui contient de l'antigel — généralement un mélange 50/50 d'eau et de glycol. Cela signifie que le fluide contenu dans les panneaux n'atteint jamais les robinets de la maison. C'est ce que l'on appelle un système indirect.

Une petite pompe fait circuler le liquide et est généralement déclenchée par un capteur de température qui actionne la pompe (et achemine le liquide vers la bouteille) si la température du panneau est supérieure d'au moins quatre degrés à la température de l'eau dans la bouteille de stockage.

Les systèmes indirects sont généralement dotés d'un ballon de stockage à double serpentin. Il convient également de noter que le ballon doit être plus grand que le ballon standard — généralement de 200 à 350 litres. Un grand ballon de stockage d'eau chaude permet au système de conserver autant de chaleur que possible lorsque le soleil brille.

3. Avantages et inconvénients des panneaux solaires thermiques

Pour de nombreuses personnes, la rentabilité financière de ces systèmes n'est pas très bonne, surtout si vous n'avez que deux personnes vivant dans une grande maison.

Cependant, comme il s'agit de produits à faible technicité, les économies d'émissions de carbone peuvent être très bénéfiques.

Ainsi, pour les personnes dont les plans prévoient qu'un certain pourcentage de l'énergie doit provenir de sources renouvelables, l'énergie solaire thermique peut être une excellente solution.

De plus, dans une maison écologique nouvellement construite, il se peut que vous installiez déjà un ballon d'eau chaude dans le cadre de votre système de chauffage et d'eau chaude, de sorte que le coût supplémentaire réel du solaire thermique est inférieur puisque vous aurez inévitablement besoin du ballon, et que les échafaudages et les plombiers peuvent déjà être sur place, ce qui réduit encore une fois les coûts d'installation. La situation n'est cependant pas aussi réjouissante pour la plupart des rénovateurs.

Quels sont les avantages du panneau solaire thermique ?

• Ils occupent moins d'espace sur le toit que les panneaux solaires photovoltaïques
• Les coûts de fonctionnement sont pratiquement nuls/minimes
• Technologie simple et fiable qui peut réduire vos factures d'énergie

Quels sont les inconvénients du panneau solaire thermique ?

• Ils dépendent des conditions météorologiques et sont moins efficaces pendant les mois d'hiver.
• La période d'amortissement peut être d'environ 20 ans, en fonction de la source de combustible existante et de la consommation d'eau chaude.
• Ne peut produire que de l'eau chaude, pas d'électricité
• Non compatible avec les chaudières mixtes ou les maisons sans ballon d'eau chaude
• L'énergie solaire est moins importante en hiver qu'en été

4. Différents types de panneaux solaires thermiques

Les technologies solaires thermiques absorbent la chaleur du soleil et la transfèrent à des applications utiles, telles que le chauffage des bâtiments ou de l'eau. Il existe plusieurs grands types de technologies solaires thermiques :

1. Panneaux solaires thermiques solaires non vitrés

Un panneau solaire thermique non vitré est l'une des formes les plus simples de la technologie solaire thermique. Un matériau conducteur de chaleur, généralement un métal ou un plastique foncé, absorbe la lumière du soleil et transfère l'énergie à un fluide qui passe à travers ou derrière la surface conductrice de chaleur. Le processus est semblable à celui d'un tuyau d'arrosage qui, placé à l'air libre, absorbe l'énergie solaire et réchauffe l'eau qu'il contient.

Ces capteurs sont dits « non vitrés » parce qu'ils n'ont pas de couverture en verre ou de « vitrage » sur la boîte du capteur pour piéger la chaleur. L'absence de vitrage crée un compromis. Les capteurs solaires non vitrés sont simples et peu coûteux, mais sans moyens de piéger la chaleur, ils perdent de la chaleur dans l'environnement et fonctionnent à des températures relativement basses.

2. Panneaux solaires thermiques transpirants

Les panneaux solaires transpirants sont généralement constitués d'un matériau de revêtement métallique perforé de couleur foncée monté sur un mur existant du côté sud d'un bâtiment. Un ventilateur aspire l'air extérieur à travers les perforations et dans l'espace situé derrière le bardage métallique, où l'air se réchauffe jusqu'à atteindre une température bien supérieure à la température ambiante. Le ventilateur aspire ensuite l'air à l'intérieur du bâtiment, où il est distribué par le système de ventilation du bâtiment.

Le capteur solaire transpirant est une technologie de chauffage solaire encore émergente. Ce type de technologie est idéal pour chauffer l'air et ventiler les espaces intérieurs. Il peut également être utilisé dans plusieurs applications industrielles et agricoles, telles que le séchage des récoltes.

3. Panneaux solaires thermiques plats

La plupart des capteurs plats sont constitués de tubes en cuivre et d'autres matériaux absorbant la chaleur à l'intérieur d'un cadre ou d'un boîtier isolé, recouvert d'un vitrage transparent (verre). Les matériaux absorbant la chaleur peuvent avoir un revêtement spécial qui absorbe la chaleur plus efficacement qu'une surface non revêtue.

Les capteurs plans vitrés peuvent efficacement fonctionner dans une plage de températures plus large que les capteurs non vitrés. Les capteurs plats sont souvent utilisés en complément des chaudières à eau traditionnelles, pour préchauffer l'eau afin de réduire la demande de combustible. Ils peuvent également être efficaces pour le chauffage des locaux. Grâce à un système d'échange de chaleur, ils peuvent produire de manière fiable de l'air chaud pour les grands bâtiments pendant la journée.

4. Panneau thermique solaire à tubes sous vide

Les panneaux solaires thermiques à tubes sous vide sont constitués de tubes fins en cuivre remplis d'un fluide, tel que de l'eau, logés dans des tubes plus grands en verre ou en plastique transparent scellés sous vide.

Les tubes sous vide utilisent l'énergie solaire plus efficacement et peuvent produire des températures plus élevées que les capteurs plans, et ce, pour plusieurs raisons. Tout d'abord, la conception des tubes augmente la surface disponible pour le soleil, ce qui permet d'absorber efficacement la lumière directe du soleil sous de nombreux angles différents. Deuxièmement, les tubes présentent également un vide partiel à l'intérieur de l'enceinte en verre transparent, ce qui réduit considérablement la perte de chaleur vers l'environnement extérieur.

Bon à savoir

Les panneaux solaires hybrides, également connus sous le nom de PVT, combinent les technologies du solaire photovoltaïque et du solaire thermique en un seul système.

5. Quelle est la différence entre les panneaux thermiques et photovoltaïques ?

Il existe deux types d'énergie solaire : l'énergie solaire thermique et l'énergie solaire photovoltaïque.

Panneau solaire thermique = production d'eau chaude

• Les panneaux solaires thermiques produisent de l'eau chaude. Il s'agit du premier type de panneaux solaires. Ils ressemblent souvent à une rangée de tubes ou à un radiateur à l'ancienne.

Panneau solaire photovoltaïque = production d'électricité

• Les panneaux solaires PV produisent de l'électricité. De plus, il s'agit du type de panneaux le plus récent. Ils sont plats et on peut souvent voir les minces fils métalliques qui les traversent comme une grille.

Le solaire photovoltaïque a supplanté le solaire thermique et la grande majorité des installations de panneaux solaires pour les particuliers sont aujourd'hui des installations solaires photovoltaïques. Voici les différences essentielles :

1. Le principal avantage des panneaux solaires photovoltaïques est que l'électricité qu'ils produisent n'est jamais perdue. Même si vous êtes absent pour la journée et que vous ne pouvez pas l'utiliser directement, vous pouvez la stocker dans une batterie d'accumulateurs. De même, le surplus peut charger la batterie d'une voiture électrique, vous pouvez le revendre au réseau ou même chauffer votre ballon d'eau chaude.
2. Le solaire thermique ne produit que de l'eau chaude. Une fois que votre ballon d'eau chaude est chaud, les panneaux s'éteignent et ne peuvent plus rien faire pour vous.
3. L'énergie solaire photovoltaïque nécessite très peu d'entretien. Par exemple, les panneaux sont souvent garantis pour une durée de 15 à 30 ans. Un système solaire photovoltaïque ne comporte aucune pièce mobile, ce qui signifie qu'il n'y a pratiquement pas d'entretien.
4. Le solaire thermique est comme un système de chauffage, il a besoin de pompes, de vannes, de vases d'expansion, etc. Ces pièces mobiles doivent être entretenues et remplacées de temps à autre.

Quel panneau solaire photovoltaïque pliable choisir ?

Les panneaux solaires Bluetti offrent une haute performance. Avec une puissance allant de 120 à 420 W, ces panneaux solaires photovoltaïques peuvent fournir une alimentation durable et fiable à tous vos appareils électroniques, ce qui en fait un complément essentiel à votre équipement de plein air ou à votre kit de préparation aux situations d'urgence.

Ils sont aussi dotés de cellules solaires monocristallines avancées qui offrent un rendement de conversion élevé et des performances fiables dans diverses conditions météorologiques.

Ils comprennent également un contrôleur MPPT intégré qui maximise l'efficacité de la charge et protège vos appareils contre les surcharges ou les courts-circuits.

Grâce à une conception légère et compacte, ces panneaux solaires pliables sont faciles à transporter et à installer partout où vous en avez besoin.

Optez pour le panneau solaire Bluetti PV420

C’est un panneau solaire exceptionnel qui offre une puissance de sortie exceptionnelle, un rendement élevé et une grande commodité dans un ensemble compact. Procurez-vous le vôtre dès aujourd'hui et profitez des avantages de l'énergie durable lors de votre prochaine aventure ou situation d'urgence.

• Taux de conversion jusqu'à 23,4
• Installation facile grâce à une béquille
• Durable et résistant aux éclaboussures
• Pliable et portable
• 420 W d'énergie solaire pour une charge rapide
• Revêtement ETFE longue durée

6. Prix des panneaux solaires thermiques

L'installation d'un système solaire thermique à deux ou trois panneaux qui alimente un ballon moyen de 200 à 300 litres coûtera de 5 000 à 8 000 euros.

Le prix des panneaux solaires thermiques peut varier en fonction de la complexité des canalisations et des matériaux de couverture. Il faut aussi s'attendre à un prix plus élevé si l'on utilise des tubes sous vide.

Vous devrez également prendre en compte le coût d'un ballon d'eau chaude à double serpentin, qui coûte de 1 000 à un peu moins de 2 500 euros, en fonction de la taille et des spécifications.

7. Comment choisir un panneau solaire thermique ?

Si l'aspect des panneaux solaires thermiques sur votre toit est votre principale préoccupation, les panneaux solaires thermiques sont sans doute la meilleure option, car ils s'intègrent mieux à la toiture, car ils ressemblent aux panneaux solaires photovoltaïques.

En termes de performances, les panneaux solaires thermiques à tubes sous vide sont capables d'offrir un rendement plus élevé tout au long de l'année. Lorsque la production solaire est à son maximum, en été, les deux types de panneaux solaires thermiques sont aussi efficaces l'un que l'autre.

Ainsi, même si le panneau solaire thermique plat est plus agréable à l'œil, les panneaux thermiques à tubes sous vide sont les meilleurs panneaux solaires thermiques.