Mon Chauffage Solaire

Innovation, encore et toujours cette semaine : cette fois-ci, il s'agit d'une entreprise de… toitures (offrant déjà, notons-le tout de même, une gamme de capteurs photovoltaïques discrets), ou plutôt du n°1 mondial du zinc de construction, Rheinzink, et non d'un spécialiste du solaire thermique, qui propose un nouveau produit innovant puisqu'il s'agit de rien moins qu'un capteur thermosolaire… invisible!

Exagérations et science-fiction mises à part,  les capteurs solaires présentés début novembre par Rheinzink lors du salon Batimat, qui se lance avec ce système baptisé "Quick Step Thermo-Solaire" dans le solaire thermique, sont en effet plutôt discrets : conçus en zinc-titane, le matériau de prédilection de cette société française, et non vitrés comme le sont d'ordinaire les capteurs solaires, ils peuvent être revêtus d'une couche couleur ardoise ou claire afin de moins déparer dans le paysage. Autre avantage : leur installation est simple ; elle ne requiert notamment pas de soudure. Et enfin, en combinant ces capteurs avec certains types de pompe à chaleur, il serait possible de les utiliser pour se chauffer même la nuit ou par temps couvert. De là au miracle, il n'y aurait donc, semble-t-il, qu'un pas.

La fin du problème esthétique lié à l'installation de capteurs solaires sur le toit de son habitation? On peut certes l'espérer. Je vois, néanmoins, deux inconvénients possibles qui pouvant nuire au développement massif de ce système séduisant : j'ignore encore dans quelle mesure il est compatible avec les pompes à chaleur existante. A creuser. Par ailleurs, d'après WoodSurfer, il ne permettrait pas de porter la température de l'eau chaude sanitaire au-delà de 35°C; son utilité concernerait donc essentiellement le chauffage solaire et moins le chauffage d'eau sanitaire… ce qui lui donne tout de même, il faut l'avouer, un potentiel d'économie d'énergie non négligeable. D'autant plus que d'après la brochure du produit diffusée par Rheinzink, son rendement serait excellent pour chauffer des piscines. Un produit à surveiller, assurément.

(Crédits photo : Rheinzink)

Parmi les facteurs récemment avancés comme étant potentiellement responsables de la croissance maussade du marché des chauffe-eau solaires en 2006, que j'évoquais il y a peu, le manque d'homogénéité des produits en terme de performance figurait en bonne place. Cependant, cette constatation ne doit pas faire ignorer les énormes progrès effectués dans le domaine au cours des dernières années.

Sensibilisée à la question dès la fin des années 1990, l'Agence française du Développement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME) a souhaité y apporter une première réponse à travers son "plan soleil" de 1999. Elaboré pour la période 2000-2006, celui-ci visait à développer la filière du solaire thermique pour l'intégrer comme un élément à part entière du bouquet énergétique français, dont la nécessité de diversification apparaissait de plus en plus évidente. Ce plan comportait 3 volets principaux :

- un référencement du matériel solaire thermique afin de résoudre le problème d'hétérogénéité de la qualité des équipements

- des aides financières aux particuliers faisant le choix d'investir dans le solaire thermique

- enfin, la formation des installateurs de chauffe-eau solaires et de systèmes solaires combinés (SSC, c'est-à-dire combinant le chauffage solaire et le chauffage de l'eau sanitaire) de manière à professionnaliser la filière. Cette professionnalisation s'est faite par le biais du lancement de l'appellation Qualisol, label de qualité attestant  de la compétence des entreprises d'installation de matériel solaire thermique.

Ce dernier point fut une réussite, puisqu'aujourd'hui, plus de 11500 installateurs sont ainsi estampillés du label Qualisol, et se sont donc volontairement engagés à adhérer à la charte de qualité reprenant les exigences à respecter pour pouvoir se voir octroyer le label par Qualit'Enr. Le respect de ces engagements est contrôlé par des audits permettant d'évaluer la qualité des installations mises à disposition des particuliers. Le problème de qualité étant toujours cité par les professionnels, il reste visiblement à perfectionner, mais il est cependant indéniable que le dispositif lancé par l'ADEME constitue une garantie importante de qualité des systèmes de chauffage solaire. Et à n'en pas douter au vu des engagements pris sur la performance énergétique des bâtiments au cours du Grenelle de l'environnement, la professionnalisation du secteur de l'installation de matériel solaire devrait encore progresser de manière notable.

Les conditions d’ensoleillement du Sud de la France prédisposent cette région à l’utilisation de chauffe-eau solaires, et ce pour au moins deux raisons. La premières est évidente et tient au potentiel de  performances plus élevé des systèmes de chauffage solaire sous ces latitudes. La deuxième ? C’est un effet indirect de la première : ces mêmes conditions d’ensoleillement qui favorisent les performances des chauffe-eau solaires sont aussi la condition d’existence d’une application particulière de ces systèmes : j’entends par là le chauffage de piscines au moyen de l’utilisation de l’énergie solaire.

Car bien que je vous aie jusqu’à présent plutôt parlé de systèmes destinés au chauffage de l’eau chaude sanitaire, le chauffage des piscines constitue un débouché non négligeable de l’industrie du solaire thermique… et on le comprend bien lorsque l’on sait que les avantages des systèmes de chauffage solaires des piscines sont indubitables : par rapport à un chauffage conventionnel, elle permet d’économiser grandement sur une facture d’énergie sans cesse plus élevée et sans générer de pollution. Par ailleurs, équiper d’un système de chauffage solaire une piscine non chauffée auparavant, en plus de permettre l’obtention d’une température plus élevée et plus agréable, va également considérablement allonger la durée d’utilisation annuelle de la piscine, qui se situe généralement autour de 4 semaines, soit une portion restreinte de la période estivale.

Le solaire se prête particulièrement bien au chauffage d’une piscine, plus encore qu’au chauffage d’eau sanitaire. En effet, il s’agit de chauffer d’importants volumes d’eau à une température faible, conditions dans lesquelles le rendement des systèmes de chauffage thermosolaires domestiques est optimal.

Le fonctionnement en est simple et similaire à celui d’un chauffe-eau solaire classique, déjà décrit dans ces pages : une pompe reliée à des capteurs de températures aspirera l’eau de la piscine pour la faire circuler à travers les capteurs dès que la température de ceux-ci dépasse celle de la piscine. L’eau y retourne immédiatement après son passage dans les capteurs.

Le matériel nécessaire est également moins complexe que celui utilisé dans le cas du chauffage d’eau sanitaire. Ni vitrés, ni thermiquement isolés, les capteurs solaires de chauffage de piscine sont moins coûteux, et il n’est pas impératif de les monter sur un toit : ils peuvent simplement êtres posés au sol.

Plusieurs types d’équipement sont disponibles, sur lesquels nous reviendrons ultérieurement, mais on estime en général que la surface des capteurs doit représenter de 50 à 60% de la surface de la piscine dans la moitié Nord de la France, et moins de 50% (jusqu’à 25%) dans la moitié Sud (Source : outilssolaires.com). De même, si le prix du mètre carré de capteurs varie selon les modèles et les fabricants, on peut globalement estimer leur coût autour d’une centaine d’euros par mètre carré, à quoi s’ajoute le coût du système de transfert, dont la pompe : un montant rapidement amorti si on le compare à la consommation d’énergie nécessaire pour obtenir les mêmes performances en utilisant un système de chauffage conventionnel… Je serais donc curieux de voir l’effet sur les ventes de systèmes de chauffage solaire pour piscine d’un été 2008 qui pourra difficilement ne pas être meilleur que son prédécesseur !

(Crédits photo : Curtisolar Energie)

Forte de 33 ans d’expérience des technologies de chauffage solaire, la société française Jacques Giordano industries, basée à Aubagne et n°1 sur le marché français du solaire, présentera lors du prochain salon Interclima en février 2008 un nouveau dispositif de chauffage solaire. Celui-ci est d’ores et déjà présenté par la firme comme une véritable révolution du système des pompes à chaleur. Axé autour du concept de cœur solaire thermodynamique, développé par Giordano au cours de ses recherches menées sur les chaudières solaires, ce nouveau dispositif, baptisé Chaleur Solaire 08, promet des performances et une longévité surpassant l’ensemble des systèmes actuellement disponibles.

Voilà donc un investissement qui pourrait s’imposer dans les foyers comme le grand pourfendeur des factures de gaz et de fioul trop élevées… pourvu qu’il tienne ses promesses. En effet, on en sait encore très peu sur le dispositif mis au point par Giordano en attendant son dévoilement lors du prochain salon Interclima.

Ce dernier, créé en 1967 par les professionnels du bâtiment et du second œuvre technique, est un événement biennal rassemblant les professionnels de ces secteurs autour des nouvelles solutions de chauffage, de climatisation, de ventilation et d’eau chaude sanitaire… en gardant à l’esprit que celles-ci sont conçues non seulement pour assurer le confort de leurs propriétaires, mais aussi pour devenir des atouts dans la lutte pour la protection de l’environnement et l’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments.

Le nouveau procédé de Giordano saura-t-il s’en imposer comme la vedette ?  Réponse dans quelques mois !

Plus personne ne l'ignore, la Chine se rapproche chaque jour davantage du statut de véritable coeur de l'industrie mondiale. Et cela, contraiement à un certain nombre d'idées reçues, ne concerne pas uniquement les produits anufacturés à faible valeur ajoutée. La Chine, elle aussi, est notamment présente sur le marché des chauffe-eau solaires. Implantée dans la ville de Jinan, dans la province chinoise du Shandong, la société Linuo-Paradigma Solar Technology, joint venture entre le groupe chinois Linuo et le groupe allemand Paradigma, en constitue une parfaite illustration. Lancée en juillet 2001 dans le but affiché d'introduire les technologies solaires allemandes sur le marché chinois, la firme  a connu un développement rapide. Bénéficiant d'une part de l'image de qualité conférée par le label Paradigma et d'autre d'économies d'échelle lui permettant de vendre à des prix très compétitifs (un chauffe-eau solaire d'une capacité de 130l est commercialisé en Chine aux alentours de 200 euros), la joint-venture est parvenue à se hisser dans le top 5 des producteurs chinois de chauffe-eau solaires. Elle emploie actuellement 800 personnes dans ses activtés de recherche et développement, ventes et production.

A la liste des facteurs de son succès, LinuoParadigma Solar Technology pourra sans doute bientôt ajouter l'innovation. La firme vient en effet de mettre au point un nouveau système de chauffe-eau solaire utilisant une technologie nouvelle lui permettant d'atteindre les 200°C en hiver (contre 50 à 60°C pour un chauffe-eau classique) et de résister au gel. Cela signifie donc que des régions où ce type de systèmes était auparavant inutilisable en raison d'hivers trop rigoureux devraient à présent pouvoir bénéficier des économies d'énegie liées à l'utilisation de l'eau chaude solaire… un pas de plus vers un futur solaire?

Prometteuse et particulièrement en vogue dans les médias, l'énergie solaire n'en fait pas moins l'objet de nombreuses critiques. Parmi ses inconvénients, le plus évident et le plus souvent pointé du doigt par ses détracteurs est celui de l'absence de possibilités de stockage de l'énergie produite à partir du rayonnement solaire. L'absence de stockage est en effet à l'origine de la variabilité de la production, qui ne peut être maintenue constante en raison de l'évolution de la couverture nuageuse ou, plus simplement, de l'alternance du jour et de la nuit. C'est là, en effet, un désavantage majeur… mais peut-être plus pour si longtemps, du moins en ce qui concerne le chauffage solaire.

Une équipe de chercheurs allemands emmenée par Wolf-Dieter Steinmann, du centre de recherche aérospatiale allemand (DRL), en collaboration avec 5 autres pays, un accumulateur de chaleur latente capable de stocker une partie de l'énergie produite par une centrale thermosolaire pendant 10 heures et d'en restituer jusqu'à 90%. Un prototype est actuellement installé sur la centrale thermosolaire d'Almeria en Espagne.

 Le procédé se destinerait dans un premier temps à l'exploitation industrielle de la chaleur solaire, qu'il serait notamment envisageable d'utiliser dans le cadre des "procédés de l'industrie des matériaux de construction ou de l'industrie agroalimentaire" comme le rappelle Harald Pandl, du DRL.

Pourquoi, donc, fais-je mention de cette découverte sur ce blog? Simplement, si rien n'indique à l'heure actuelle que cette découverte aura un impact sur le chauffage solaire des bâtiments, rappelons tout de même que de nombreux procédés ayant profondément révolutionné notre vie quotidienne sont issus d'efforts de recherche développés dans le cadre de programmes de technologies de pointe, comme l'aérospatiale, ou militaires. Il n'est donc pas interdit d'imaginer qu'à plus ou moins long terme, la découverte de l'équipe de M. Steinmann pourrait affecter l'utilisation du chauffage solaire à tous les niveaux, pour le plus grand bien de nos factures énergétiques et de la planète.

(Source : Bulletins Electroniques)

(Crédits photo : DRL)

Alors que le potentiel énergétique du désert du Sahara commence à être sérieusement pris en compte avec le projet TREC, dévoilé dans un récent article du Monde et commenté par Carina Heimdal sur Mon Energie Solaire, d'autres projets d'exploitation de l'énergie solaire devraient se concrétiser plus rapidement au Maghreb. C'est notamment l'un des objets des échanges développés depuis les années 1980 entre le Centre de Développement des Energies Renouvelables du Maroc et l'Agence pour le Développement et la Maîtrise de l'Energie (ADEME. Le 8 novembre dernier, les deux agences signaient leur 3ème accord de coopération en présence de la Présidente de l'ADEME et de la ministre marocaine de l'Energie, des Mines et de l'Environnement marocaine, Madame Mina Benkhadra.

Trois des quatre thèmes sur lesquels porte cet accord de coopération englobent l'utilisation de l'énergie solaire -qu'il s'agisse du photovoltaïque ou d'eau chaude solaire : énergies renouvelables, efficacité énergétique des bâtiments et l'accès à l'énergie en milieu urbain et rural. Il s'agit pour l'ADEME et le CDER de développer le partage d'information et de compétences afin d'oeuvrer pour le développement des capacités en énergie renouvelable et de l'efficacité énergétique. A noter que le Maroc utilise déjà largement l'énergie solaire pour alimenter en électricité de nombreux villages de l'Atlas, et que l'installation d'une centrale thermosolaire est en cours près d'Oujda : le Maroc se positionnerait donc en bon élève pour l'utilisation  de l'énergie solaire… Sans oublier d'y inclure le chauffage solaire : la société française Giordano, premier fabricant français de capteurs solaires, y a ouvert une filiale dès 1999.

Se dirigerait-on doucement vers des partenariats euro-méditerranéens sur les questions énergétiques? A méditer…

Les préjugés ont la vie dure : tordons aujourd’hui le cou à celui qui voudrait que le chauffage solaire ne soit utilisable que dans des régions bénéficiant d’un niveau d’ensoleillement particulièrement favorable. Bien sûr, à installations égales, la production d’énergie solaire sera plus importante dans ces régions que dans d’autres où le rayonnement solaire se fait en moyenne moins important. Cependant, cette constatation simple ne doit pas conduire à penser que le solaire thermique n’ait sa place en France que sur le pourtour méditerranéen. Au contraire, celui-ci est utilisable de manière rentable dans l’ensemble des climats européens… et des autres, y compris ceux qui, parmi eux, ne possèdent pas la réputation d’être particulièrement ensoleillés. J’en veux pour preuve l’adoption cette semaine par la mairie de Toronto d’un nouveau projet de chauffage solaire thermique concernant une vingtaine d’immeubles appartenant au gouvernement.

Ce projet présente une particularité que j’ai trouvée intéressante : en effet, peu désireuse d’avoir à supporter les coûts importants des investissements nécessaires pour équiper ses immeubles de dispositifs de chauffage solaire, la municipalité a appliqué au domaine de l’énergie renouvelable une solution déjà largement pratiquée par les opérateurs gaziers : l’investissement de départ sera à la charge de l’entreprise installant les systèmes, en contrepartie de quoi la ville s’engagera par un contrat à long terme à racheter la chaleur produite par les installations solaires à prix fixe.

L’intérêt ? Il semble évident pour Bruce Bowes, membre de l’équipe municipale : « Cela nous permet d’obtenir des prix stables, de réduire les émissions de CO2 et donne à la ville l’image d’une des plus grandes capitales de l’énergie renouvelable dans le pays ».

Suite à l’adoption, hier, du projet, un appel d’offre sera lancé. Mondial Energy Inc., entreprise spécialisée dans l'énergie solaire basée à Toronto est l'une des entreprise. Louis Fournier, vice-président des ventes, n'est pas surpris par le modèle commercial adopté par la municipalité de la métropole canadienne : "cela convient à leur projet à long terme, en leur permettant d'utiliser davantage d'énergie renouvelable sans faire peser le fardeau des investissements correspondants sur le contribuable". Et comme le rappelle Louis Fournier, les consommateurs d'électricité ou de gaz ne supportent pas directement les investissements dans les réseaux et équipements de production : pourquoi en serait-il autrement pour le chauffage solaire?

Crédits photo : Case Electrical Networks

Si, ainsi que l’ADEME l’avait annoncé il y a une dizaine de jours, la croissance des ventes de chauffe-eau solaires était quelque peu en berne en France en 2006, il existe cependant un domaine dans lequel il semble aujourd’hui plus sûr de placer ses espoirs : celui du solaire thermique collectif. Connaissant jusqu’à présent un niveau de dynamisme inférieur à celui du marché des installations individuelles, le marché des chauffe-eau solaires collectifs (c’est-à-dire équipant des habitations collectives tels qu’hôtels ou logements sociaux) n’en possède pas moins un fort potentiel de développement.

Mais pourquoi le marché du chauffage solaire collectif serait-il plus prometteur, actuellement, que celui du chauffage solaire individuel ? Cela tient à plusieurs raisons, exposées par F. Laby de Actu-environnement dans un excellent article consacré à la question et dont voici les grandes lignes : 

En premier lieu, ces types de bâtiments se caractérisent par une consommation d’eau chaude bien répartie sur l’année et donc régulière, ce qui se prête bien à l’installation d’un chauffe-eau collectif. Pensons notamment aux besoins des hôtels devant chauffer l’eau d’une piscine. Mais ce n’est bien sûr pas tout : le développement des labels de qualité, ainsi que celui des garanties d’efficacité des systèmes de chauffage solaires (comme la Garantie de Résultats Solaires pour les installations les plus importantes) ont largement contribué à gagner la confiance des maîtres d’ouvrages, qui hésitent désormais beaucoup moins à investir dans du matériel de chauffage solaire.

Les exemples sont légion, notamment dans les régions bénéficiant d’un fort ensoleillement. Ainsi, F. Laby rapporte qu’à St-Raphaël, l’hôtel du golf de Valescure couvre, grâce à ses 90m2 de capteurs solaires, jusqu’à 61% de ses besoins en eau chaude sanitaire. D’autres projets fleurissent également dans des zones bénéficiant de conditions moins favorables, comme l’Ile-de-France ou l’Alsace, qu’on imagine influencée par la proximité du modèle de développement urbain de Fribourg en Allemagne, où l’utilisation des sources d’énergies renouvelables, dont le solaire thermique, est depuis longtemps une priorité.

Bien sûr, quelques obstacles peuvent obstruer la voie d’un développement massif du chauffage solaire collectif, à commencer par celui de la qualité des circuits de chauffage en place, qui peuvent nuire à l’efficacité du système, où son coût d’installation, qui oscille généralement entre 800 et 1000 € HT par m² de capteurs… Obstacle qui pourrait bien être éliminé par la hausse du prix des énergies fossiles, au regard de laquelle les réductions de charge occasionnées pour les locataires par les économies d’énergie obtenues grâce à l’utilisation du solaire seraient d’autant plus importantes. La France comptant aujourd’hui 10 millions de logements collectifs et construisant chaque année 140000 appartements nouveaux comme le rappelle F. Laby, celui-ci n’a certainement pas tort de voir dans le solaire thermique collectif un fort potentiel de développement.