Chauffe-eau solaires expliqués (2023)

Un chauffe-eau solaire peut réduire vos factures de chauffage d'eau d'environ 50% à 80%, selon le département américain de l'énergie (DOE). De plus, un chauffage solaire de haute qualité peut durer environ 20 ans, alors que les chauffages au gaz et électriques traditionnels doivent normalement être remplacés après 10 à 15 ans. En d'autres termes, vous pouvez économiser de l'argent sur vos factures d'énergie et sur de nouveaux équipements en investissant dans un chauffe-eau solaire.

Dans cet article, l'équipe de Guides Home explique comment fonctionnent les chauffe-eau solaires, combien coûte un système et si le remplacement de votre chauffe-eau traditionnel en vaut la peine.

En termes simples, les chauffe-eau solaires utilisent de grands panneaux collecteurs exposés à la lumière directe du soleil pour chauffer votre eau. Ces capteurs sont généralement installés sur les toits et utilisent des couleurs sombres pour absorber le maximum de rayonnement solaire. Lorsque l'eau circule dans votre système, elle absorbe l'énergie thermique produite par les panneaux collecteurs et sa température augmente.

Les chauffe-eau solaires ne nécessitent aucune consommation d'énergie. Cependant, comme les panneaux collecteurs sont souvent installés dans des endroits surélevés comme un toit, les propriétaires peuvent avoir besoin de pompes de circulation pour maintenir l'écoulement de l'eau. Ces pompes consomment une petite quantité d'électricité, mais le coût de fonctionnement est minime par rapport aux économies de chauffage potentielles que vous pouvez réaliser.

Bien qu'ils utilisent la même source d'énergie, les chauffe-eau solaires et les panneaux photovoltaïques (PV) ne doivent pas être confondus. Un système de chauffe-eau solaire recueille la lumière du soleil directement pour chauffer l'eau, tandis que les panneaux solaires résidentiels convertissent la lumière du soleil en électricité. Si votre propriété bénéficie d'un ensoleillement décent, les deux types de systèmes peuvent vous faire économiser des milliers de dollars en factures au fil du temps.

Vous pouvez classer les chauffe-eau solaires en deux systèmes : actif et passif. Les systèmes actifs utilisent des pompes de circulation et des commandes pour transférer la chaleur des panneaux collecteurs vers un réservoir de stockage, tandis que les systèmes passifs fonctionnent sans ces composants. Généralement, vous pouvez utiliser un chauffe-eau solaire passif si votre alimentation en eau a une pression suffisante pour transférer l'eau par elle-même. Sinon, vous aurez besoin d'un chauffe-eau solaire actif.

Un chauffe-eau solaire comprend un ou plusieurs réservoirs de stockage, équipés d'une isolation adéquate pour éviter les pertes de chaleur. Le système peut également inclure un chauffe-eau conventionnel en secours, pour les moments où le chauffage solaire ne suffit pas à couvrir vos besoins en eau chaude sanitaire.

Selon le DOE américain, vous pouvez classer les chauffe-eau solaires actifs selon les deux sous-types suivants :

Les réchauffeurs à circulation directe ont une conception beaucoup plus simple mais sont vulnérables aux températures de congélation. Les systèmes indirects sont recommandés dans les climats froids car ils peuvent utiliser une solution antigel comme fluide caloporteur.

Vous pouvez classer les chauffe-eau solaires passifs en fonction de leur construction :

Vous pouvez également classer les chauffe-eau solaires en fonction du capteur solaire. Il existe trois grands types de collecteurs :

Selon le DOE américain, un chauffe-eau solaire coûte en moyenne environ 100 $ par pied carré de surface collectrice. Par exemple, si votre système utilise un capteur solaire qui mesure 4 pieds sur 10 pieds (ou 40 pieds carrés), le prix moyen est d'environ 4 000 $. Selon la complexité de votre système, le prix peut varier d'environ 50 $ le pied carré à plus de 400 $.

Le DOE américain a déterminé que le chauffage de l'eau représente 14 % à 18 % des factures de services publics, ce qui équivaut à 400 $ à 600 $ par année. Pour un propriétaire dépensant 600 $ en factures de services publics chaque année, un chauffe-eau solaire qui couvre 50 % de la demande en eau chaude permettrait d'économiser 300 $. Donc, si vous avez acheté ce système pour 4 000 $, votre période de récupération serait de 13,3 ans.

L'exemple ci-dessus est très simplifié — les coûts réels d'un chauffe-eau solaire peuvent varier selon le type de système et les besoins en eau chaude de votre maison. Selon EcoWatch, les prix des capteurs solaires peuvent varier d'environ 1 500 $ pour les petits systèmes de base à plus de 13 000 $ pour les unités haut de gamme.

Grâce à la loi sur la réduction de l'inflation de 2022, les systèmes d'énergie solaire bénéficient d'un crédit d'impôt fédéral égal à 30 % du coût total de votre chauffe-eau solaire. Si l'on considère l'exemple de chauffe-eau solaire de 4 000 $ ci-dessus, le crédit d'impôt serait de 1 200 $, ce qui réduit le coût net du système à 2 800 $. Grâce à cette incitation, la période de récupération attendue passe de 13,3 ans à 9,3 ans dans cet exemple.

Selon votre emplacement, des incitations solaires supplémentaires peuvent être disponibles auprès du gouvernement de l'État ou de la société de services publics locale. Vous pouvez consulter la base de données des incitations d'État pour les énergies renouvelables et l'efficacité (DSIRE) pour trouver des rabais et d'autres incitations par État.

Le principal avantage d'un chauffe-eau solaire est d'utiliser une source d'énergie gratuite qui atteint votre maison toute l'année. Les capteurs solaires ne peuvent pas chauffer l'eau la nuit, mais vous pouvez résoudre ce problème en utilisant un réservoir isolé pour stocker l'eau chaude pendant la journée.

Les chauffe-eau traditionnels fonctionnent au gaz ou à l'électricité et ont l'avantage de pouvoir chauffer de l'eau à tout moment. Cependant, comme ces appareils de chauffage dépendent des services publics, ils peuvent avoir un coût de fonctionnement élevé. Le DOE américain a déterminé qu'une maison américaine typique dépense de 400 $ à 600 $ par année pour le chauffage de l'eau.

L'utilisation d'un chauffe-eau traditionnel a également un impact sur l'environnement. Les chauffe-eau au gaz libèrent directement des émissions de carbone, et les chauffe-eau électriques entraînent des émissions indirectes, à moins que le réseau local n'utilise des énergies renouvelables.

Les chauffe-eau solaires ont des avantages et des inconvénients, comme tout équipement. Ces systèmes peuvent vous faire économiser des centaines de dollars au fil du temps, mais vous devez connaître leurs limites.

Les chauffe-eau solaires peuvent être rentables pour les propriétaires qui utilisent de grandes quantités d'eau chaude, surtout si les prix locaux de l'électricité et du gaz sont élevés.

Les panneaux solaires offrent un retour sur investissement (ROI) plus élevé et une période de récupération plus courte que les chauffe-eau solaires dans la plupart des cas. Les panneaux solaires génèrent de l'électricité que vous pouvez utiliser pour alimenter n'importe quel appareil, tandis que les capteurs solaires ne peuvent que chauffer de l'eau. Vous pouvez combiner des panneaux solaires avec un chauffe-eau à pompe à chaleur efficace pour remplir le même rôle qu'un capteur solaire, ce qui signifie que vos panneaux solaires peuvent chauffer de l'eau tout en fournissant de l'électricité.

Les systèmes d'énergie solaire et les pompes à chaleur sont également éligibles au crédit d'impôt fédéral pour l'énergie solaire, ce qui signifie que vous ne manquerez pas cet avantage. Pour en savoir plus sur l'installation de panneaux solaires à domicile, consultez notre guide des meilleurs fournisseurs d'énergie solaire.

Vous pouvez trouver une large sélection de chauffe-eau solaires dans les magasins de bricolage et les grands magasins. Cependant, tous les produits n'offrent pas la même efficacité énergétique et la même durabilité.

Idéalement, vous devriez rechercher un chauffe-eau solaire certifié par ENERGY STAR et la Solar Rating & Certification Corporation (SRCC). Les modèles ENERGY STAR sont testés avec succès selon les normes fédérales, et le fabricant doit offrir certaines conditions de garantie établies par le programme. Le SRCC garantit que les systèmes de chauffage solaire sont conformes à la réglementation américaine et sont éligibles aux programmes d'incitation.

Vous pouvez utiliser l'outil de recherche de produits ENERGY STAR pour vérifier quelles marques et quels modèles sont certifiés. La liste comprend les chauffe-eau solaires des marques suivantes, entre autres :

Si vous avez un emplacement d'installation idéal sur votre propriété, utilisez de grandes quantités d'eau chaude ou vivez dans une région où les prix de l'électricité et du gaz sont élevés, un chauffe-eau solaire peut en valoir la peine. Un chauffe-eau solaire peut réduire vos coûts de chauffage de l'eau de 50 % à 80 %. L'installation d'un collecteur d'eau chaude solaire peut être un investissement intéressant pour les propriétaires disposant d'une zone appropriée non couverte d'ombres.

Cependant, vous devriez également envisager l'alternative d'installer des panneaux solaires et un chauffe-eau à pompe à chaleur. Cette combinaison permet souvent de réaliser des économies d'énergie plus importantes qu'un chauffe-eau solaire, car vous pouvez simultanément produire de l'électricité et utiliser une batterie solaire pour stocker l'énergie excédentaire. En revanche, un capteur solaire ne fournit que le chauffage de l'eau.

Le principal inconvénient d'un chauffe-eau solaire est le coût initial élevé par rapport aux économies à long terme. Certains systèmes peuvent avoir une période de récupération de plus de 10 ans.

De plus, les capteurs solaires ne peuvent pas chauffer l'eau lorsqu'il n'y a pas de soleil, mais vous pouvez résoudre ce problème en stockant l'eau chaude dans un réservoir isolé. Vous pouvez également utiliser un petit chauffe-eau à gaz ou électrique en secours pour les jours où le chauffage solaire est faible.

En hiver, vous pouvez vous attendre à une puissance de chauffage inférieure en raison de journées plus nuageuses et d'heures d'ensoleillement réduites, mais votre capteur solaire continuera à fonctionner.

Les panneaux solaires photovoltaïques et les chauffe-eau solaires sont différents types d'équipements. Les panneaux solaires produisent de l'électricité, tandis que les capteurs solaires chauffent directement l'eau.

Le DOE américain recommande 1,5 gallon de stockage d'eau par pied carré de surface de capteur solaire. Sur la base de ce chiffre, un capteur solaire qui mesure 4 pieds sur 10 pieds nécessite un réservoir de stockage de 60 gallons (40 pieds carrés x 1,5 gallons par pied carré).

Léonard David est ingénieur en électromécanique, titulaire d'un MBA, consultant en énergie et rédacteur technique. Son expérience en efficacité énergétique et en conseil solaire couvre des secteurs tels que la banque, la fabrication textile, la plasturgie, la pharmacie, l'éducation, la transformation alimentaire, l'immobilier et la vente au détail. Il écrit également des articles sur des sujets liés à l'énergie et à l'ingénierie depuis 2015.

Tori Addison est un éditeur qui travaille dans l'industrie du marketing numérique depuis plus de cinq ans. Son expérience comprend des travaux de communication et de marketing dans les secteurs à but non lucratif, gouvernemental et universitaire. Journaliste de métier, elle a commencé sa carrière en couvrant la politique et l'actualité dans la vallée de l'Hudson à New York. Son travail comprenait la couverture des budgets locaux et étatiques, la réglementation financière fédérale et la législation sur les soins de santé.