Ballons solaires collectifs : fonctionnement, prix et économie d’énergie

En copropriété, il est possible de faire des économies d’énergie en installant des ballons solaires collectifs pour que les résidents utilisent eux-mêmes l’énergie récupérée par les panneaux solaires installés sur la toiture du bâtiment.

Ballons solaires collectifs : fonctionnement, prix et économie d’énergie

Ballons solaires collectifs : fonctionnement

La production d’électricité et la production d’eau chaude sont deux méthodes d’utilisation solaire de plus en plus choisies par les copropriétés pour faire des économies d’énergie. Installer des panneaux solaires en copropriété permet de réduire les charges de consommation énergétiques pour l’ensemble des résidents équipés de ce type d’installation.

 

Les panneaux solaires thermiques

Si les panneaux solaires photovoltaïques permettent de produire de l’électricité gratuitement, les panneaux solaires thermiques permettent, eux, d’alimenter les besoins de la copropriété en eau chaude.

En copropriété, l’alimentation en eau chaude d’un logement correspondra à la pose de 1 à 2 m² de capteurs solaires. Ce type d’installation est conforme aux exigences de la RT 2012 (réglementation thermique). En effet, les panneaux solaires permettent de produire de l’eau chaude sanitaire à moindre frais, mais peuvent également permettre, selon les modèles, de répondre à une partie des besoins de la copropriété en chauffage. On parle alors de systèmes solaires combinés. Attention, ce type d’installation nécessite des travaux supplémentaires puisque les logements devront alors être équipés de planchers chauffants.

 

Les ballons solaires collectifs

Installer des ballons solaires collectifs est une démarche en faveur de l’environnement qui permet également de faire de sérieuses économies financières. Ce système fonctionne par accumulation, le conteneur volumineux de ce ballon d’eau chaude permet de stocker l’énergie captée par les panneaux solaires thermiques.

 

En copropriété, il est indispensable d’installer les ballons solaires en série afin d’alimenter l’ensemble des logements. C’est dans le ballon le plus bas que l’eau froide est injectée, ce sera en effet lui qui demeurera le plus froid. Les capteurs solaires viennent, eux, réchauffer les ballons en commençant par celui placé le plus haut. Pour cela un fluide est réchauffé par la chaleur récupérée par les panneaux solaires thermiques. Dans le ballon est présent un échangeur par lequel le fluide passe afin de restituer l’énergie accumulée et permettre de chauffer l’eau. C’est ensuite dans ce ballon qu’est stockée l'eau chaude sanitaire (ECS) prête à l’utilisation.

 

Circuits primaires et secondaires

En copropriété, un système de chauffe-eau solaire collectif (CESC) se compose :

  • de capteurs ou panneaux solaires thermiques ;
  • d’un fluide calorifique constitué d’eau glycolée (circuit primaire) ;
  • d’un système de régulation du circuit primaire qui déclenche le fonctionnement de la pompe lorsque la sonde d'ensoleillement capte une irradiation solaire supérieure à 200 W/m² (quand l’irradiation captée devient inférieure à 150 W/m², le système de régulation arrête la pompe) ;
  • d’un échangeur à plaques ;
  • d’un circuit secondaire et d’un système de régulation de ce circuit secondaire qui permet d’arrêter la pompe lorsque la différence de chaleur entre le fluide du circuit primaire et le ballon solaire le plus bas est de 2 °C. Une différence de 6°C permet de déclencher le fonctionnement de la pompe ;
  • de plusieurs ballons pour stocker l’eau chaude.

 

Une solution d’appoint complète les besoins en eau chaude sanitaire mais également en chauffage. Pour cela, une chaudière à condensation collective conviendra parfaitement.

 


Etude de faisabilité technique

L’étude de faisabilité technique permettra toutefois de définir si l’orientation du toit de l’immeuble permet d’optimiser la performance des capteurs solaires. En effet, dans la mesure du possible, mieux vaut les orienter vers le sud. De plus, un autre immeuble, plus grand, ou des arbres faisant de l’ombre au bâtiment pourrait rendre les travaux inutiles.

 

Pour un toit plat

La présence d’un toit-terrasse peut ainsi être un grand avantage comme un grand inconvénient. En effet, le toit-terrasse permet d’orienter les capteurs solaires dans la direction et l’inclinaison voulue, toutefois, les cheminées d’aération et les conduits de ventilation parfois présents selon la configuration de la copropriété peuvent être une réelle gêne.

 

Pour un toit en pente

D’autres copropriétés sont équipées d’un toit pentu, dans ce cas-là l’étude de faisabilité technique est importante également, puisque le rendement des capteurs n’est performant qu’avec une inclinaison comprise entre 20 et 45°.

 

Localisation de la copropriété

Si une étude de faisabilité technique est nécessaire pour l’installation de ballons solaires collectifs, le potentiel de ce genre d’installation est performant dans tout le pays. Toutefois, en fonction de la localisation de la copropriété, la surface de capteurs nécessaires ne sera pas la même pour produire une énergie similaire.

Ainsi, 100 m² de capteurs solaires placés sur le toit d’une copropriété dans le sud de la France fournira la même productivité que 120 m² du même équipement dans une copropriété située à Paris.

 

Capacité de production

Les systèmes solaires thermiques actuels ont la capacité de produire entre 500 et 700 kWh/m² par an. Il faut savoir que ce type d’installation implique un décalage temporel entre le moment où l’énergie solaire est produite et le moment où elle est utilisée.

Dans le collectif, la répartition de l’utilisation de l’eau chaude est généralement meilleure que dans une maison individuelle où les besoins ne correspondent pas nécessairement au moment où l’eau est chaude. De plus, en copropriété, les capacités de stockage des ballons solaires sont beaucoup plus importantes, ce qui permet une plus grande adaptabilité.

 

Installation collective

Au vu des capacités de stockage en copropriété, il est bien plus rentable d’installer des équipements solaires collectifs qu’individuels en copropriété. Pour répartir les charges, il sera, de plus, possible de prévoir des systèmes de comptages appropriés.

 


Dimensionnement du stockage solaire

Pour dimensionner les besoins en volume de stockage solaire pour la copropriété, il faut prendre en compte l’orientation des capteurs solaires, ainsi que leur inclinaison et, aussi, les capacités d’irradiation. Ainsi, l’étude de faisabilité technique sera indispensable pour déterminer le dimensionnement du stockage solaire.

 

Localisation de la copropriété

Selon la localisation de l’immeuble collectif, il est déjà possible de donner quelques conseils. Ainsi, pour un toit-terrasse non ombragé où les capteurs solaires sont installés à plat, sans inclinaison, prévoyez des ballons solaires collectifs dont la capacité de stockage solaire est comprise :

  • entre 70 et 90 litres pour 1 m² de panneaux dans le sud de la France ;
  • entre 50 et 70 litres pour 1 m² de panneaux dans le nord de la France.

 

La différence de productivité

Sachez toutefois que la différence de température entre l’eau froide et le fluide dans le nord de la France permet d’optimiser le rendement des panneaux solaires, alors que dans le sud de la France, le surplus d’ensoleillement n’est souvent pas utilisé puisque les besoins des usagers sont déjà satisfaits.

Ainsi, la productivité d’un système solaire thermique est relativement efficace dans toutes les parties de la France et l’écart de productivité ne peut pas être comparé aux différences d’ensoleillement des diverses localisations.

 

Les économies d’énergie en copropriété

L’ADEME indique que l’installation de ballons solaires collectifs permet de réduire la facture d’eau chaude de la copropriété de près de 60 à 75 %. Ce qui signifie que, dans une petite copropriété de 10 résidents, il est à prévoir près de 500 à 600 litres de fioul en moins pour une année.

 

Une étude réalisée par le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) permet d’exprimer les chiffres suivants.

 

Pour 1 résident

Consommation journalière

comprise entre 26 litres d’ECS à 60°C et 33 litres d’ECS à 50°C

 


Installer des ballons solaires collectifs

Le syndic de copropriété pourra contacter un ou plusieurs prestataires spécialisés dans les installations solaires thermiques collectives pour la réalisation de tels travaux. Ces professionnels disposent obligatoirement d’une des deux qualifications suivantes :

  • Qualibat collectif ;
  • Qualisol collectif.

 

Le professionnel choisit procédera à la mise en place des panneaux solaires thermiques sur le toit de l'immeuble. Les ballons solaires collectifs permettant le stockage de l’eau chaude seront quant à eux plus généralement installés dans une chaufferie ou dans un local technique prévu à cet effet. Ce sera également là que ce sera installé le matériel d’appoint pour l’eau chaude et le chauffage.

 

Prix de l’installation de ballons solaires collectifs

Si l’on prend en compte la fourniture et la pose d’une installation complète il faut compter entre 5 000 et 7 000 € TTC pour une maison individuelle. Comptez entre 14 000 et 18 000 € TTC pour l’installation d’un système solaire combiné. Il s’agit d’ordres de prix indicatifs qui seront à multiplier en copropriété puisqu’une installation collective est de plus grande ampleur.

Dans tous les cas, sachez que le prix de pose correspond à 20 % de la facture totale et que l’ensemble du matériel nécessaire représente 80 %.

 

Prix du matériel

Type de matériel

Caractéristiques

Prix (hors pose)

capteur solaire plan

entre 400 € et 800 €

capteur solaire tubulaire sous vide de 2 m²

< 1 200 €

chauffe-eau solaire monobloc (ou compact)

  • le ballon est installé au-dessus du panneau solaire (sur le toit)
  • déperdition au niveau du ballon
  • prend peu de place

entre 1 000 et 1 500 €

chauffe-eau solaire thermosiphon

  • conditions d’installation contraignantes
  • convient aux toitures larges
  • le processus du thermosiphon consiste à ce que l’eau chaude monde et l’eau froide descende, en effet cette dernière est plus lourde

entre 900 et 2 000 €

chauffe-eau solaire à circulation forcée

  • un régulateur permet de contrôler la pompe qui relie le ballon et le panneau

entre 2 400 et 5 000 €

chauffe-eau solaire auto vidangeable (ou drain back)

  • en période de non utilisation, le circuit se vide automatiquement de son eau afin d’éviter qu’elle ne gèle

< 4 000 €

 

Prix de pose

Les différents modèles de ballons et de capteurs solaires ne demandent pas la même complexité d’installation. Pour les besoins d’une maison individuelle, à titre d’exemple, le prix de pose serait compris entre 300 et 600 €. Les frais de déplacement du prestataire seront également à inclure en sus.

En copropriété, une installation solaire est bien plus volumineuse, toutefois, puisqu’elle est collective, le professionnel n’aura besoin de procéder à la pose que d’un seul et même système pour l’ensemble des résidents.

 

Prix du contrat de maintenance

Lors de l’installation d’équipement solaire, il sera obligatoire de souscrire à un contrat de maintenance pour l’entretien et les réparations propres aux systèmes mis en place. En effet, une visite annuelle de maintenance est rendue obligatoire par l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie). Cette obligation vise à optimiser les performances de ces installations.

Généralement, en copropriété, un seul contrat de maintenance est signé avec le prestataire se chargeant de l’entretien de la chaudière d’appoint, des ballons solaires collectifs et des panneaux solaires thermiques.

Pour une installation solaire collective dont la surface des panneaux couvre entre 100 et 200 m², comptez entre 300 et 500 € par an pour :

  • 1 à 2 visites annuelles pour des vérifications fondamentales (relevés des compteurs, mesures de températures, vérification des installations électriques, etc.).

 

Les subventions et les aides

S’il s’agit d’une installation coûteuse, il s’agit également d’une solution de consommation énergétique en faveur de l’environnement, et, à ce titre, il existe de nombreuses aides et subventions pour aider les copropriétés à faire le pas.

 

Une TVA réduite

Ainsi, le coût de la main d’œuvre fait l’objet d’un taux de TVA réduit à 5,5 %. La fourniture des matériaux est également concernée dès lors que le professionnel installant les équipements se charge également de vous les fournir.

 

Le crédit d’impôt

Les copropriétaires sont éligibles au crédit d’impôt transition énergétique (CITE). Il concerne 30 % du coût TTC des fournitures. Le prix de la pose n’est quant à lui pas inclus dans cette aide. Le crédit d’impôt ne sera toutefois valable que dans les cas où les capteurs installés bénéficient d’une certification adéquate (CSTBat ou Solar Keymark).

Les tantièmes de la copropriété permettent de connaître la quote-part de chaque copropriétaire afin que chacun d’entre eux puisse, à titre personnel, obtenir un crédit d’impôt.

 

L’éco prêt à taux zéro

Pour installer des équipements solaires thermiques, les copropriétés peuvent bénéficier d’un prêt sans intérêts, dans le cadre d’une rénovation. Afin de simplifier les démarches administratives des copropriétaires, le syndic peut se charger d’une procédure commune afin que l’éco prêt à taux zéro soit applicable à l’ensemble de la copropriété et donc à l’ensemble des frais de travaux.

 

Les aides locales

La municipalité, le Conseil départemental et le Conseil régional sont plusieurs administrations locales qui fournissent des subventions et des aides pour les copropriétés souhaitant installer des équipements utilisant les énergies renouvelables.

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