Beaucoup moins meÌdiatiseÌ que son homologue photovoltaiÌque, le solaire thermique est largement sous exploiteÌ et pourrait produire une grande partie de lâeau chaude que nous utilisons quotidiennement. Un eÌclairage de Claude ACKET, tireÌ de lâouvrage collectif publieÌ par lâassociation Sauvons le climat, EÌleÌments pour une politique raisonneÌe de lâeÌnergie.Â
*Claude Acket est ingĂ©nieur dans le domaine de l’Ă©nergie.
Lorsque lâeÌnergie du soleil est utiliseÌe pour creÌer de la chaleur, câest principalement lâirradiation directe, ce que lâon appelle familieÌrement les rayons du soleil, qui sera capteÌe, et non le rayonnement diffus.
On arrive aÌ capter plus de 70 % de lâirradiation solaire.
En France, lâeÌnergie produite se situe entre 300 (Nord de la France) et 600 (Sud de la France) kWh/m2 par an. Pour ameÌliorer les performances et minimiser la surface de capteurs quâil faut placer en toiture, on peut utiliser des capteurs mieux isoleÌs. Le vide eÌtant le meilleur des isolants thermiques, les constructeurs ont imagineÌ des tubes sous vide ou sous faible pression de gaz rare (Krypton par exemple). Plus chers, ils repreÌsentent une faible part du marcheÌ.
LâEAU CHAUDE SANITAIREÂ SOLAIRE (ECS)
En France, pour reÌpondre aux besoins moyens de 50 litres dâeau chaude par an et par personne, il faut deÌpenser annuellement environ 47 TWh. En ajoutant les besoins du tertiaire et de lâindustrie (douches dâateliers…) ce sont environ 60 TWh deÌdieÌs aÌ la seule production dâECS, soit 3,3 % de lâensemble des besoins français en eÌnergie finale. Le solaire sous forme de chauffe-eau solaire peut en grande partie reÌpondre aÌ ces besoins.
Dans les zones sans risque de gel, une installation ECS peut eÌtre treÌs simple et peu couÌteuse. Elle se reÌduit au capteur thermique plan duquel lâeau chaude plus leÌgeÌre monte naturellement dans un reÌservoir placeÌ au sommet de la maison, en geÌneÌral sur la terrasse. Dans les zones ouÌ la tempeÌrature risque de descendre pendant lâhiver sous zeÌro degreÌ, il faut passer par un fluide intermeÌdiaire (exemple : solution dâeau glycoleÌe) pour alimenter le capteur et transfeÌrer la chaleur aÌ lâeau sanitaire consommeÌe, aÌ travers un eÌchangeur sous forme par exemple dâun serpentin en cuivre placeÌ au sein du reÌservoir tampon.
LE CHAUFFAGE SOLAIRE
Le chauffage, premier poste de consommation d’eÌnergie, fait appel en France aÌ environ 700 TWh. Un compleÌment limiteÌ peut venir du soleil, sur la base de lâutilisation de capteurs thermiques identiques aÌ ceux utiliseÌs pour la production dâeau chaude sanitaire, en notant que lâintermittence du soleil devient ici un probleÌme majeur. En effet, si lâeau chaude sanitaire est utiliseÌe toute lâanneÌe, le chauffage solaire ne lâest que les mois dâhiver lorsque la production solaire est reÌduite. Les investissements ne sont utilisables quâune partie reÌduite du temps. Si cette intermittence du soleil peut eÌtre en partie compenseÌe par la mise en place dâun reÌservoir-tampon, meÌme en stockant un aÌ deux mille litres dâeau chaude, il nâest pas possible de faire face aux longues peÌriodes dâhiver avec peu, voire pas de soleil du tout. Lâapport relatif du chauffage solaire, que lâon appelle la couverture solaire, ne peut devenir significatif pour une meÌme surface de capteurs que pour des habitations aÌ faibles deÌperditions thermiques, dans les reÌgions aÌ faible DJU (DegreÌs jour uniteÌ, 2 400 aÌ Paris 1 465 aÌ Nice), et enfin aÌ fort ensoleillement.
Le couÌt dâune installation pour un chauffe-eau solaire individuel, eÌquipeÌ de 3 aÌ 5 m2 de capteurs et dâun ballon de 200 aÌ 300 litres varie entre 4 000 ⏠et 8 000 âŹ, pose incluse. En se basant sur une dureÌe de vie de lâinvestissement de 30 ans et un taux dâamortissement de 4 %, lâannuiteÌ de ce placement est de 346 âŹ.
IMPACT ENVIRONNEMENTAL, REJETS DE GAZ CARBONIQUE
Les panneaux solaires, venant en substitution meÌme partielle aÌ lâemploi de combustibles fossiles, permettent la reÌduction des rejets de gaz carbonique. Pour une installation ECS de 4 m2 de panneaux, les rejets de CO2 sont reÌduits de 0,44 tonne. EÌtendu aÌ 15 millions de logements (voir ci-dessous) le gain annuel des rejets serait de 6,6 millions de tonnes.
De meÌme pour un chauffage associeÌ aÌ 15 m2 de panneaux, les rejets de CO2 sont reÌduits de 1,36 tonne par installation.
SOLAIRE THERMIQUE, PERSPECTIVES
AÌ ce jour en France, l’ensemble de l’apport solaire thermique est dâenviron 1,6 TWh, baseÌ sur lâinstallation dâenviron 2,3 millions de m2 de panneaux solaires (accroissement dâenviron 250 000 m2 par an). AÌ lâavenir, en supposant que la moitieÌ des logements puisse disposer de chauffe-eau solaires et que par ailleurs 1,5 million de logements (5 % du parc) soient eÌquipeÌs en panneaux solaires chauffage, un total de 25 TWh (2,1 Mtep) pourraient eÌtre produits par le soleil thermique. Ceci reposerait sur lâinstallation dâenviron 50 millions de m2 de panneaux solaires, soit moins de 1 m2 par habitant, quota concevable puisque deÌjaÌ pratiquement atteint en Autriche.