Terre Ciel Energies
Votre partenaire de A à Z dans le solaire

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Solaire thermique : L’essentiel

Sommaire :

• Où en est-on ?
• Une énergie à la carte
• Ordres de grandeur
• Besoins et dimensionnement
• Coûts et Rentabilité
• Gain environnemental

OU EN EST-ON ?

La place de la France :

Elle est assez loin de la tête du peloton !

Solaire thermique :

• Il n’y a pratiquement pas, pour l’instant, de thermosiphons installés en France (à peu près le 1/ 5 000ème du total mondial pour une population égale à 1 %) !
• Pour les capteurs plans, vitrés, qui représentent 95 % du marché, la France métropolitaine disposait, fin 2006, d’un parc installé de 970 000 m2, contre 7 400 000 m2 en Allemagne (qui reçoit un tiers d’énergie solaire en moins, a des subventions à peu près identiques, mais pas de crédit d’impôt, l’exception française par excellence).
  

En terme d’installations dans l’année, cela représentait 220 000 m2, en France et 1 250 000 m2 en Allemagne.

• Pour les capteurs à tubes sous vide (5 % des systèmes à circulation forcée), le peu d’installations qui existent font figure de « pionnières », alors que ce secteur représente 95 % du marché, en Chine qui, dans le solaire thermique, a 18 fois plus puissance thermique installée que l’Union Européenne prise dans son dans son ensemble !
• Pour les capteurs « non vitrés », utilisés surtout pour le réchauffement des piscines, la France représente, par habitant, le 1/10ème des allemands, et le 1/100ème des américains !
• Dans le domaine des TGCS, les très grandes centrales solaires, les réalisations fleurissent aux Etats Unis (jusqu’à 500 MW), au Mexique, en Israël, en Espagne et au Portugal .Ces super centrales thermiques, fournissent de la chaleur et/ou de l’électricité. En France on en parle.

Les applications courantes, en France :

Elles sont, exprimées en m² de :

69 %, ou 150 000 m2 pour 35 000 chauffe-eau solaires individuels (CESI),
23 %, ou 51 000 m2 pour 5 000 systèmes solaires combinés (SSC = appoint chauffage et eau chaude sanitaire), et de
10 %, ou 22 000 m2, équivalent à 220 installations de 100 m2, seulement, sur l’eau chaude solaire collective (ECS-C).

Les autres applications, y inclus l’eau chaude employée dans le processus de production et le réchauffement des piscines, privées ne sont pas recensées !
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UNE ENERGIE A LA CARTE :

Vous ne serez pas surpris si l’on vous dit que les français ne sont pas tous égaux devant le soleil !

Zone climatique	Autonomie solaire
Zone 1	35% à 45%
Zone 2	40% à 50%
Zone 3	45% à 60%
Zone 4	50% à 70%

Le lien entre le nombre d’heures d’ensoleillement et l’énergie thermique récupérée n’est pas linéaire, ainsi que l’illustre le tableau ci dessous.

Ville	Lille	Strasbourg	Châteauroux	Biarritz	Toulon
.	Nord	Est	Centre	Sud ouest	Sud Est
Ensoleillement : nombre heures	1 600	1 637	1 862	1 935	2 899
Solaire thermique : TH – kWh/m2/an	1 141	1 169	1 342	1 410	1 888
% : Chaleur TH / ensoleillement	71%	71%	72%	73%	65%

Le cliché qui voudrait « qu’au nord de la Loire les installations solaires ne valent pas la peine d’être installées » est éculé et à revoir. Lille dispose de 80.5 % d’ensoleillement, par rapport à la moyenne nationale, et de 82.1 % du potentiel énergétique. Les gens du nord ont le soleil dans le cœur et avec des idées (un dispositif de suivi du soleil ou « tracker »), les « chtimis » pourront, pour 10 % de coût net TTC en plus, passer à 105 % de la moyenne nationale !
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ORDRES DE GRANDEUR :

Une douche consomme 50 litres d’eau, un bain 170 litres. En moyenne une personne utilise 50 litres d’eau à 50 °C par jour. Dans le sud de la France, le ballon doit correspondre, pour un chauffe-eau solaire (CESI), à 1.5 fois le besoin journalier en eau chaude. Dans le Nord ce facteur est de 2.

Pour les systèmes solaires combinés (SSC), la règle de trois serait poser 1 m2 de capteur pour 10 m2 de surface ou, pour le « collectif », de dimensionner les ballons en prenant la superficie des capteurs et en multipliant par 50. Nous avons emprunté à nos amis belges (avec qui nous ne serons jamais en concurrence), ce simulateur malin. Merci à eux. http://www.solarmondo.com/simulateur/simulateur.php

Pour avoir une idée de vos besoins énergétiques, exprimés en kWh, multipliez vos consommations en litres par 0,05 kWh. Une famille avec 2 enfants consomme, en moyenne et en France, 73 m3 (73 000 litres) d’eau chaude sanitaire par an, soit l’équivalent de 3 650 kWh/an, (qui s’ajoutent aux 18 000 kWh environ pour le chauffage).

Pour avoir une idée du dimensionnement en accord avec vos besoins, il faut d’abord connaître l’énergie que va fournir chaque m2 de capteur solaire, multipliez par 0,50 les kWh/m2 que vous donne le soleil, dans votre région. Cela peut varier de 0,35 à 0,55, en fonction notamment des données suivantes :
capteur plan ou capteur à tubes sous vide,
lieu géographique, répartition annuelle de l’ensoleillement, orientation, inclinaison
et bien sûr les performances intrinsèques du capteur.

A Châteauroux, au cœur de la France la puissance moyenne sera de 671 kWh/an par m2 de capteur (1 342 kWh/m2/an par 0.50).
Allez de nouveau sur CALSOL, http://ines.solaire.free.fr/index.php > CESI > votre ville : regardez la ligne IGP : kwh/m2 et, dans la partie « calculs économiques », l’énergie thermique par unité de surface de capteurs et par an.

TCE finalise pour les internautes un simulateur simple et efficace, orienté « calcul de rentabilité », que vous pourrez bientôt télécharger et « customiser » à souhait, qui viendra compléter les logiciels CALSOL et TECSOL
http://www.tecsol.fr/st_fr/default.htm >> thermique >> calculs.
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BESOINS ET DIMENSIONNEMENT :

La connaissance des besoins ; un préalable indispensable !

Vous avez les ordres de grandeur en tête, des aides en ligne pour vous aider. Le plus difficile est d’aller collationner vos besoins. D’aligner consommations et coûts pour les 24 derniers mois !

Vos besoins augmentent en saison froide et diminuent en saison chaude. La raison en est simple ; l’eau froide qui entre dans le circuit est plus froide en hiver… qu’en été. Il faut donc plus de kWh pour faire passer un litre d’eau de 10 ° à 60° que de 18° à 60°. Autre évidence : la production énergétique d’une installation solaire est à son top… en été.

Le dimensionnement :

Un conseil : ne sur dimensionnez jamais votre installation, c’est bon pour le portefeuille de votre installateur, mais c’est mauvais pour le votre. Pour en avoir la preuve, allez de nouveau sur Calsol: http://ines.solaire.free.fr/index.php; choisissez la production d’eau chaude sanitaire, puis la ville la plus proche de vous ; regardez les mois de juin, juillet et août (besoins, apports et couverture en %). Voyez comment perdre de l’argent en sur dimensionnant !

Notez bien qu’il n’y a généralement pas de prime à l’intégration au bâti, pour le solaire thermique. On voit ainsi, dans certains cas, des capteurs thermiques sur imposés sur les toits de certaines maisons, au côté de panneaux photovoltaïques intégrés !
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COUTS - RENTABILITE :

Combien ça coûte ?

L’exemple donné ici est celui d’une famille, du Centre de la France, avec deux enfants, propriétaire de sa résidence principale.
Un chauffe-eau solaire, (CESI), avec 4 m2 de capteurs plan, un ballon de 200 litres, et une résistance d’appoint coûte environ de 6 000 € brut TTC (TVA à 5,5 %), installation représentant 1 000 € TTC comprise . Le ballon, version « cumulus » représente ici 1/4 du coût des équipements.
Pour calculer le coût net, déduisez une subvention régionale de 400 € par CESI (moyenne française) et le crédit d’impôt sur le solde (équipement brut – subvention). Le coût net TTC est alors de 3 300 € TTC.

Un SSC (appoint chauffage et eau chaude sanitaire), apporte au foyer moyen une économie de l’ordre de 9 000 kWh/an. Le coût brut de référence, est de l’ordre de 11 200 € TTC, avec une TVA à 5.5 % , résistance et pose pour 2 000 € TTC incluses. Le ballon dit « combiné » et le système de régulation représentent jusqu’à 50 % du prix. Compte tenu de subventions régionales moyennes de 1 000 €, et du crédit d’impôt, le coût net, TTC, est de 6 100 € TTC.

Les coûts sont dégressifs avec la taille de l’installation. L’ordre de grandeur, pour une installation avec 80 m2 de capteurs avec deux ballons de 3 000 litres est de l’ordre de 64 000€ HT brut, avant subventions, chauffage d’appoint non inclus. Rapporté au m2 de capteur, on passe ainsi de 1 500 € pour un CESI, à 800 € pour une installation moyenne.

Le calcul :

Vous allez acquérir une installation solaire qui doit se payer, grâce aux économies réalisées.

• S’il s’agit d’une constructions neuve, il s’agit de rapporter les économies de combustible, au différentiel d’investissement.
• Pour les constructions existantes, il y a deux cas de figure :
  Soit la rénovation (vous remplacez la chaudière), le calcul est identtique au cas « construction neuve »
  Soit l’adjonction : vous décidez de laisser l’existant en place, et d’ ajouter des capteurs solaires et un régulateur afin d’optimiser l’utilisation des énergies (soleil, bois-énergie, électricité en heures creuses…)

Les économies que vous allez réaliser vont l’être en fonction de l’énergie remplacée.

Après avoir déterminé vos besoins énergétiques moyens, si possible sur deux ans, (que ce soit pour l’eau chaude sanitaire d’un foyer, l’eau chaude pour l’élevage des veaux, pour la cuisine centrale d’un CHU, ou pour les vestiaires d’un transporteur) et les avoir converti en kWc >> http://fr.wikipedia.org/wiki/Unit%C3%A9s_de_mesure, vous devez mettre en face les factures.

En supposant , pour notre famille de Châteauroux, un chauffe-eau solaire, avec 4 m² de capteurs 2 700 kWh d’apport, ses économies annuelles seront de :

• 324 € par rapport au en tout électrique
• 189 € par rapport au tout fioul
• 162 € par rapport au tout gaz naturel
  

soit un rendement apparent, appliqué au coût net TTC de l’installation, (après subventions et crédit d’impôt) de respectivement 9.8 % pour le tout électrique, 5.7 % pour le tout fioul et 4.9 % pour le tout gaz.

Oui mais…

Ces économies viennent après que cette famille ait payé ses impôts !
Si, pour le français moyen, le « net disponible », (après prélèvements sociaux et impôt) est de l’ordre des 2/3 du brut, le rendement réel, avant impôt, est tout autre et donne respectivement 14.7 %, 8.6 % et 7.4 %.

N’oubliez jamais que l’électricité, le fioul ou le gaz, vous les payez sur votre « net disponible ».

La sagesse paysanne dit que la meilleure des économies c’est l’argent que l’on ne dépense pas !

Pour qu’il y ait rentabilité, il faut d’abord avoir « bien » acheté, pas forcément le moins cher, mais toujours le meilleur rapport qualité prix. Allez visiter ou revisiter la page « Société » de ce site, et en particulier l’approche « prix » de TCE.

Rien ne sert, en s’équipant en solaire thermique, de faire un pas en faveur de la planète et du bon sens, si c’est pour être « arnaqué » par des installateurs peu scrupuleux qui, en surfacturant, récupèrent sur votre dos, à la fois les subventions ET le crédit d’impôt.
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GAIN ENVIRONNEMENTAL :

Retournez sur VOTRE exemple sur Calsol http://ines.solaire.free.fr/index.php! Appliquez les économies de CO2 ou à l’inverse de création de déchets radioactifs indiqués dans Pourquoi l’énergie solaire ? Dans l’exemple du chauffe-eau solaire et de ses 2700 kWh économisés, , vous aurez évité un rejet de CO2 dans l’atmosphère de :

• 240 kg si vous êtes en tout électrique, en France métropolitaine – oui mais vous aurez fait cadeau aux générations futures de 9 grammes de déchets radioactifs
• 851 kg si vous êtes tout fioul et
• 548 kg si vous êtes tout gaz naturel.

Vous seriez allemand ou espagnol, (qui n’ont pas ou peu de nucléaire), votre chauffe-eau solaire éviterait un rejet dans l’atmosphère de 1.3 tonne de CO2, par an!