Vitosol 200-FM ThermProtect : Viessmann révolutionne encore le solaire thermique !

Après plus de 5 ans de recherche, Viessmann a développé et produit en France (à Faulquemont en Moselle) un tout nouveau capteur solaire thermique : le « Vitosol 200-FM », équipé d'un absorbeur révolutionnaire ThermProtect (véritable innovation brevetée) comportant un revêtement aux propriétés thermochromiques. Cette couche sélective est capable de modifier sa structure en fonction de sa température. Avec le thermochrome, Viessmann réinvente le solaire thermique, dope ses performances sans contraintes, en évitant la surchauffe !

Car l'un des problèmes majeurs avec des capteurs solaires thermiques, ce sont les montées excessives en température des panneaux solaires qui en altèrent leurs performances sur la durée. En effet, les capteurs solaires thermiques, complément efficace d'une chaudière à condensation, présentent néanmoins un risque de surchauffe et de vieillissement prématuré, notamment lié au fait qu'en l'absence de besoin d'eau chaude sanitaire (absence des occupants de la maison par exemple), si les capteurs solaires sont toujours exposés à un rayonnement solaire intense, leur température interne peut atteindre 200°C, induisant un stress des composants comme le fluide caloporteur qui se vaporise, l'isolant, les vannes, le clapet, le vase d'expansion ... Il s'agit aujourd'hui de l'un des principaux freins à l'installation de solaire thermique dans le bâtiment.

Alors si certains déplorent le manque d'innovations dans le secteur du solaire, ce qui aurait pour effet de freiner le développement du marché, Viessmann démontre tout le contraire avec ses équipes de recherche qui ne restent pas les bras croisés !

Le CESI « Optimisé » : une solution gaz / solaire performante !

L'application de la RT 2012 depuis le 1er Janvier 2013 a rendu notamment obligatoire l'usage d'une énergie renouvelable (EnR) pour les maisons individuelles neuves. Mais force est de constater que le chauffe-eau solaire individuel ou CESI tel que nous le connaissons, même s'il est aidé au niveau du crédit d’impôt possède quelques inconvénients au niveau de son installation et de son coût, et peine en France à pénétrer en masse le marché de l'habitat individuel, souvent « remplacé » par un chauffe-eau thermodynamique plus accessible en prix.

C'est pourquoi, dès 2010, GrDF, en partenariat avec de nombreux industriels, a envisagé un CESI plus simple et plus abordable en prix : le « CESI Optimisé ». Commercialisé depuis 2012, le Chauffe-Eau Solaire Individuel (CESI) Optimisé est une des solutions développées par la majorité des fabricants de chaudières en collaboration avec GrDF et le Centre de Recherche et d'Innovation sur le Gaz et les Energies Nouvelles (CRIGEN).

En termes de coût, en raisonnant uniquement pour l’eau chaude sanitaire, un chauffe-eau solaire standard pour une maison individuelle sera installé pour environ 5000 à 6000€ TTC, entre 3500 et 4000 € TTC pour un CESI optimisé qui quant à lui pourra être aussi utilisé pour le chauffage du bâtiment.

Le CESI Optimisé, c'est quoi ?

Le CESI Optimisé est la combinaison d’un Chauffe-Eau Solaire Individuel à appoint séparé au gaz naturel qui comprend un seul capteur solaire thermique de 2m² et un ballon de stockage solaire de 110 à 200 litres maximum couplé à une chaudière à condensation instantanée ou micro accumulée.

Après s'être réchauffé par son passage dans le capteur solaire, le fluide caloporteur transmet son énergie à l'eau contenue dans le ballon solaire monovalent via un échangeur noyé et la préchauffe. La chaudière à condensation, montée en série avec le ballon de stockage solaire, apporte si besoin, le complément d'énergie nécessaire pour porter l'ECS à sa température de consigne. La chaudière module sa puissance en fonction du débit et de la température d'eau qui la traverse.

Pourquoi parle-t-on de « CESI optimisé » ?

Le volume du ballon a été réduit à seulement 150 litres : les pertes thermiques de stockage sont 5x moins importante que pour un chauffe-eau solaire individuel « classique ».

En outre, la production d’eau chaude a été revue : au lieu de maintenir en température en permanence un important volume de stockage, le ballon solaire préchauffe l'eau puis la chaudière micro accumulée vient si besoin compléter le chauffage de l'eau chaude sanitaire pour garantir un haut niveau de confort (débit).

Le CESI optimisé est équipé d'un ballon monovalent, c'est-à-dire un ballon qui ne contient qu'un seul échangeur thermique ce qui permet lorsqu'il n'y a pas de demande aux différents points de puisage, que la chaudière ne fonctionne pas et de réaliser des économies d'énergie. De plus, les pertes thermiques liées au ballon sont gratuites puisque seule l'énergie solaire est stockée dans ce ballon.

Ce nouveau dimensionnement permet d’obtenir un Cep (RT 2012) quasiment identique à celui d’un CESI classique.

Des atouts à tous les niveaux

Le CESI Optimisé présente de nombreux avantages techniques et économiques :

• grâce à son coût maîtrisé, c'est une des solutions les moins chères en RT2012 avec un prix réduit (-30% par rapport aux CESI classiques)
• une solution performante qui, quelle que soit votre région, répond aux exigences réglementaires à un bâti Bbio très proche de Bbio max
• une installation facilitée (1 jour environ) par rapport aux produits solaires plus classique permettant de gagner en temps et donc en coût d’investissement
• un gain de 40 à 70% sur leur facture d'ECS et un niveau de confort constant et garanti tout au long de l'année
• un encombrement réduit, la chaudière pouvant être installée au-dessus du ballon.

CESI optimisé - Animation principe de fonctionnement

Viessmann : nouveau capteur solaire à tubes sous vide

Réputé pour la fiabilité et la durabilité de ces capteurs solaires par l’emploi de matériaux de haute qualité d’une remarquable tenue à la corrosion, Viessmann vient compléter sa gamme de capteurs solaires à tubes sous vide (TSV) « Vitosol » en lançant le « Vitosol 300-T » utilisant le principe du caloduc, tout en améliorant les performances de la gamme existante « Vitosol 200-T ». Les matériaux choisis par Viessmann (cuivre, verre de haute qualité à faible teneur en fer, corps du capteur en aluminium, revêtement sol-titane hautement sélectif et flexibles de raccordement en acier inoxydable) pour l’élaboration de ses capteurs garantissent leur réputation et leur longévité exceptionnelle.

Les capteurs solaires sous vide de Viessmann offrent un rendement optique maximal (de près 80%). En outre chaque tube peut s’orienter de façon idéale vers le soleil, par simple rotation axiale, et maximiser ainsi l’utilisation de l’énergie solaire, transformant en chaleur utile le rayonnement solaire même s’il est faible. Intégré au tube sous vide, l’absorbeur se trouve ainsi protégé des intempéries et de la pollution afin d’assurer une utilisation durable de l’énergie pour de longues années. Le revêtement sol-titane de l’absorbeur capte des quantités d’énergie solaire très importantes et le vide à l’intérieur des tubes assure une isolation extrêmement efficace, et donc il n’y a pratiquement pas de déperditions entre les tubes de verre et l’absorbeur (contrairement aux capteurs plans). Par ailleurs, le boîtier collecteur en aluminium contient une isolation thermique renforcée, minimisant encore les pertes thermiques.

Les capteurs solaires Vitosol peuvent se monter dans toutes les positions, verticalement ou horizontalement, sur des toits, en façade ou sur des supports indépendants.

Alors si vous envisager de vous équiper avec un CESI (chauffe-eau solaire individuel), comparez bien les performances et caractéristiques des capteurs qui vous seront proposés pour pérenniser votre installation solaire et ne pas prendre de risque. Pour une installation de qualité en matériel Viessmann, faites appel à des installateurs « Pro-Actifs », c'est-à-dire agréés par Viessmann (liste disponible sur le site du constructeur).

Panneau solaire : capteur plan ou tube sous vide ?

Le choix du type de capteurs solaires et de ses rendements fait souvent débat. Or le rendement d’un capteur solaire thermique dépend de sa conception (capteur plan ou sous vide), et de ses caractéristiques telles que rendement optique et isolation thermique.

Le capteur plan est composé d’un absorbeur noir derrière un vitrage où l’eau qui y circule récupère la chaleur captée du soleil. Pour les capteurs sous vide, l’absorbeur est placé dans des tubes de verre sous vide et des réflecteurs concaves permettent de récupérer le rayonnement solaire dans des angles de réception inclinés. Le capteur à tubes sous vide « capte » donc plus longtemps le rayonnement solaire qu’un capteur solaire plan et donnent globalement un meilleur rendement. En outre, les capteurs solaires sous vide avec système de caloducs évitent les problèmes de surchauffe du fluide avec les risques de destruction de l’antigel et de bouchage des canalisations (effet caramel).

Le rendement optique en % est caractérisé par le coefficient B qui représente les performances du vitrage du capteur solaire d’une part et du facteur de conversion de l’absorbeur ou surface « noire » du capteur solaire. Plus le rendement optique est élevé et plus grande sera la quantité d’énergie solaire transformée en chaleur réelle. Le coefficient de déperditions thermiques en W/m².K du capteur représente le niveau d’isolation thermique du capteur et de déperdition par conduction et convection. Plus le coefficient K sera faible, plus votre capteur conserve la chaleur produite et restitue une quantité d’énergie solaire transformée qui pourra servir à réchauffer l’eau chaude. Avec ces 2 coefficients, nous pouvons déjà comparer entre eux des capteurs solaires de même nature, même si en général sur le marché tous les produits vendus sont tous certifiés par le CSTB ou la Solar Keymark, attestant de la conformité et des performances minimes aux normes européennes et ouvrant le droit aux aides et crédit d’impôt.

Par exemple :

• Capteur plan : VIESSMANN - Vitosol 100-F - B=0,78 et K=4,14
• Capteur tube : VIESSMANN - Vitosol 300-T - B=0,76 et K=1,28

On constate nettement, d’un rendement optique proche du capteur plan, que le capteur tubulaire restitue nettement une plus grande quantité d’énergie solaire par son coefficient K bien plus faible. Vous pouvez retrouver toutes les caractéristiques des capteurs sur le site du CSTB, rubrique « avis techniques ».

Enfin, la productivité solaire ou le rendement global annuel d’une installation solaire sont quant à eux liés au reste de l’installation et notamment la capacité tampon du ballon solaire qui stocke l’eau chaude solaire et le nombre de m² de capteurs, ainsi que l’orientation et l’inclinaison des panneaux, la régulation solaire, et les masques solaires qui peuvent amoindrir la performance énergétique.

En outre, il faut veiller à ne pas sur-dimensionner la surface de capteurs solaires, car un surplus d’énergie non utilisée fera baisser le rendement de l’installation et ne donnera pas le meilleur compromis de rentabilité. Ainsi, 5m² de panneaux solaires (si ceux-ci sont sur-dimensionnés), auront une productivité égale à 4m² de panneaux avec une capacité ballon identique, car il y aura une surproduction en été inutile.

Les ballons éligibles au crédit d’impôt

Sous réserve de certaines normes et caractéristiques techniques, les dépenses afférentes à l’acquisition chaudières à condensation ou d’équipements de production d’énergie utilisant une source d’énergie renouvelable (solaire thermique, biomasse) sont éligibles au crédit d’impôt en faveur des économies d’énergie et du développement durable.

Mais il existe souvent un flou concernant l’application du crédit d’impôt sur la partie stockage sans appoint ou avec appoint intégré (ballons). Ainsi, l’administration précise bien que les ballons d’eau chaude sanitaire inclus dans une installation utilisant une source d’énergie renouvelable sont éligibles au crédit d’impôt développement durable. Les dénominations techniques de ces ballons d’eau chaude éligibles peuvent différer selon la nature de l’installation.

Pour les chaudières alimentées à partir de bois ou autres biomasses, le ballon d’eau chaud, qui assure une distribution de chauffage ou une production d’eau chaude sanitaire, permet à l’équipement d’améliorer fonctionnement de la chaudière en optimisant son rendement et en limitant ses émissions polluantes. Les différentes appellations pour ce type d’installation sont entre autre : ballon à stratification, ballon de stockage d’énergie, ballon tampon, ballon accumulateur …

Pour les équipements solaires thermiques (CESI, SSC), les capteurs ne produisent que de la chaleur que lorsque l’ensoleillement est suffisant alors que les besoins les plus importants se situent généralement en l’absence de soleil. Un ballon de stockage est donc obligatoire. Son appellation est souvent ballon bi-énergie, le solaire et un appoint plus conventionnel (électrique, chaudière, …).

Les aides EnR se portent bien en Rhône-Alpes !

Depuis début 2009, les aides énergies renouvelables attribuées par la région Rhône-Alpes ont permis la mise en œuvre de plus de 700 chauffe-eau solaires individuels (CESI), plus de 140 Systèmes Solaires Combinés (SSC), et plus de 270 chaudières bois automatiques.

Pour rappel, le montant des chèques EnR est de 300 euros pour un CESI, de 1000 euros pour un SSC, et de 1000 euros pour une chaudière automatique au bois. Pour en bénéficier, vous devez aussi faire appel à un installateur qualifié (Qualisol, Qualibois) et ne pas dépasser un certain plafond d'imposition.

Plus d'information : chèque énergie Rhône-Alpes

RT 2012 : le chauffe-eau solaire obligatoire ?

A l’occasion des 3èmes rencontres de la performance énergétique, organisées par l’ADEME, Marie-Christine Roger, chef du bureau de la qualité et de la réglementation technique de la construction au ministère chargé du Développement Durable, a laissé entendre que « l’obligation de produire l’eau chaude sanitaire par un système solaire thermique dans la maison individuelle est sérieusement étudiée dans le projet de Réglementation Thermique 2012 ».

Espérons donc que cette obligation figure bien dans le projet final. Ca ne serait que simplement une très bonne idée pour démocratiser (enfin) le chauffe-eau solaire individuel (CESI) qui reste cher à l’installation. A suivre donc ...

Le dynamisme du solaire thermique !

Alors que plusieurs dizaines de millions d’Européens souffrent aujourd’hui de précarité énergétique n’ayant pas les ressources suffisantes pour chauffer leur logement à un niveau normal (mauvaise qualité thermique des logements, augmentation des énergies fossiles et électrique d’environ 14% entre 2005 et 2007), l’énergie solaire n’apparaitrait-elle pas comme une solution à cette précarité ?

D’après le service de l’observation et des statistiques du ministère de l’écologie, les énergies renouvelables ont connues une progression importante, avec une hausse record de 265% au cours du premier semestre 2009 en France (22% pour l’éolien, 66% pour le photovoltaïque).

Enfin, selon l’Institut Français d’Opinion Publique (IFOP), 78% des français déclarent le solaire thermique efficace pour contribuer au chauffage de leur maison, et environ 87% l’estimerait performant afin de chauffer l’eau sanitaire de leur habitation. De plus, 38% des propriétaires d’une maison individuelle envisageraient d’équiper prochainement leur résidence en panneaux solaires thermiques, dans le but initial de réduire leur facture énergétique, en disposant d’une énergie propre et écologique, tout en bénéficiant du crédit d’impôt, ainsi que des aides financières (prêts à taux zéro, aides de la région,…).