Production d’électricité, fourniture de l’eau chaude sanitaire, diminution des besoins de chauffage et d’éclairage… L’énergie solaire sait se rendre indispensable dans les maisons neuves. Focus sur ces applications qui réduisent la facture énergétique des particuliers tout en diminuant les émissions de gaz à effet de serre.
Cette ombrière équipée de cellules photovoltaïques produit de l'électricité qui sera consommée par les occupants de la maison.© EDF ENR Avec le soleil, vous pouvez bénéficier d’une eau chaude gratuite. Chauffé par le soleil, le fluide circulant dans les capteurs thermiques transmet en effet sa chaleur à l’eau du chauffe-eau solaire individuel (CESI). En cas d’ensoleillement insuffisant ou de puisage d’eau trop important, la chaudière gaz à condensation prend le relais pour le complément d’eau chaude. Deux types d’installation sont possibles. Soit la chaudière à condensation est couplée à un ballon bivalent dont l’eau est chauffée régulièrement pour maintenir la température de consigne. Soit le générateur de chaleur complète un ballon monovalent et l’eau est réchauffée uniquement lors des puisages. Ce qui limite la consommation énergétique.
Analyse : « Le CESI est une solution adaptée à la réglementation thermique actuelle », explique Corinne Sannier, chef de groupe pompe à chaleur et solaire chez Atlantic. « Mais elle est en perte de vitesse car le chauffe-eau thermodynamique* (CET) a gagné des parts de marché. » Contrairement à un CET, l’installation d’un CESI nécessite l’intervention de plusieurs professionnels : un couvreur pour la pose des capteurs solaires, un plombier chauffagiste pour la colonne solaire. « Un CESI est en revanche silencieux, ce qui n'est pas forcément le cas d'un CET dont le compresseur est situé à l’intérieur de la maison », observe la responsable.
Une installation orientée plein sud assurera un ensoleillement maximal pour produire de l'électricité.© Enphase Energy La production de l’eau chaude peut être également assurée par une solution hybride. Une colonne intègre à la fois un ballon solaire de 180 l, une chaudière gaz à condensation et une régulation qui pilote le fonctionnement du système.
Analyse : « Ce produit se développe bien, note Corinne Sannier. De la largeur d’un réfrigérateur, il est compact et plus facile à installer. »
Des maisons bioclimatiques très économes
Conformément à l’actuelle réglementation thermique qui privilégie une conception bioclimatique, la RT 2012, les habitations doivent valoriser les apports solaires. Cela est indispensable pour diminuer les besoins de chauffage et d’éclairage, consommateurs d’énergie. Ce qui passe par une exposition plein sud des pièces à vivre. Si le soleil est invité, il ne doit pas non plus rendre la maison invivable lors des chaleurs estivales. Des brise-soleil sont parfois fixés sur les baies vitrées pour éviter une montée des températures évitant ainsi le recours à une climatisation qui doperait la consommation électrique de la maison. Outre une orientation optimale, le constructeur devra choisir des isolants et des vitrages performants pour réduire les déperditions thermiques de la construction.
Le photovoltaïque associé à une chaudière gaz pour une maison neuve
Des capteurs photovoltaïques peuvent être associés à une chaudière gaz à condensation qui assure le chauffage et l’eau chaude. Depuis l’entrée en vigueur de la réglementation thermique, la RT 2012, toutes les maisons doivent utiliser une source d’énergie renouvelable. Le gaz étant une énergie fossile, le photovoltaïque trouve toute sa place dans l’habitat neuf pour produire les 5 kWh/m²/an d’énergie renouvelable requis par la RT 2012. Des capteurs d’une surface de 2 à 3 m² selon l’ensoleillement de la maison seront posés sur le toit. L’électricité produite couvrant environ 10% des besoins domestiques est consommée par les occupants.
Analyse : « L’association d’une chaudière gaz à condensation à des capteurs connaît une forte progression depuis peu », explique Thierry Perrin, directeur associé de Bastide Bondoux, bureau d’études thermiques. « La chaudière gaz s’impose comme l’une des solutions énergétiques les plus performantes du marché. Le prix des capteurs photovoltaïques a beaucoup baissé récemment. Le coût de revient d’une installation est en effet inférieur à 1.500 €. »
Une solution hybride privilégie le module solaire pour la production de l'eau chaude sanitaire, la chaudière gaz à condensation étant sollicitée seulement pour apporter le complément nécessaire.© Frisquet Chauffage électrique et photovoltaïque pour les maisons neuves
Si l’acquéreur opte pour un chauffage électrique, des capteurs photovoltaïques devront être posés en toiture pour respecter l’utilisation d’une source d’énergie renouvelable. Les cellules occupent généralement une surface de 5 à 6 m² sur le toit de la construction et assurent une production qui sera consommée par les occupants. Cette installation mariant chauffage électrique et capteurs est peu répandue dans l’habitat individuel, excepté dans le sud-est de la France comme le Languedoc-Roussillon où les besoins en chauffage sont faibles. Une solution retenue depuis 2009 par Serges Nauges, P-DG des maisons Serge Olivier. Pas moins de 90% de ses constructions sont en effet dotées de capteurs photovoltaïques. « L’hiver, la production couvre les besoins en chauffage électrique, explique le dirigeant. L’été, ce sont les consommations énergétiques du réfrigérateur, de la ventilation mécanique contrôlée et de l’éclairage qui sont assurées par la production des capteurs. » La facture pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire ne dépasse pas 250 € par an.
Il est possible de souscrire un contrat d'entretien pour votre installation photovoltaïque.© EDF ENR L’installation photovoltaïque fonctionnera d’autant mieux que la maison bénéficiera d’une bonne exposition pour un ensoleillement maximal. Une orientation plein sud est idéale mais un toit exposé à l’est convient également. « Si le terrain est mal orienté, je ne construis pas la maison », avertit le professionnel. L’exposition des pièces de la maison devra être également soigneusement étudiée. 60 à 70% des ouvertures devront se situer idéalement au sud à l’instar du séjour et de la cuisine. Les orientations nord ne devront pas dépasser 10 à 15% des ouvertures. C’est le cas par exemple du cellier.
Analyse : l’utilisation des capteurs permet de compenser l’utilisation du chauffage électrique, une solution pénalisée par la RT 2012. C’est aussi un moyen d’alléger la facture d’électricité de la famille.
L'énergie du soleil pour relayer le ballon thermodynamique
Le soleil peut aussi optimiser les performances d’un ballon thermodynamique en récupérant la chaleur accumulée par la toiture. Dès que l’astre pointe ses rayons sur la toiture, la température des tuiles atteint rapidement une température élevée, une énergie rarement utilisée. Un pari relevé par Terreal qui a conçu un système associant un capteur micro-photovoltaïque à un chauffe-eau thermodynamique. La chaleur récupérée dans la lame d’air située sous les tuiles est transférée à l’eau du ballon. Un apport calorique qui réduit la consommation électrique de l’appareil.
Ces collecteurs récupèrent la chaleur de la lame d'air située sous les tuiles qui sera transférée à l'eau du ballon thermodynamique. Ce qui diminuera la consommation électrique de ce dernier.© Terreal Analyse : cette solution est doublement intéressante. Car elle réduit la consommation électrique du ballon thermodynamique et évite le renforcement de l’isolation de la maison exigé par la réglementation thermique si les maisons sont équipées du chauffage électrique. La production d’électricité d’origine photovoltaïque compense en effet ce type de chauffage.
Avis d’expert
Benjamin Declas est directeur général d’EDF ENR, une société spécialisée dans l’installation de capteurs photovoltaïques chez les particuliers qui consomment l’électricité produite.
Benjamin Declas est directeur général d'EDF ENR© EDF ENR Faire construire sa maison : Comment évolue la part de marché du photovoltaïque dans l’Hexagone ?
Benjamin Declas : Sa part de marché oscille entre 7 et 10%. Mais cette technologie est en pleine croissance dans le secteur du neuf.
Comment l’expliquez-vous ?
L’acceptabilité du photovoltaïque par le grand public est plus forte qu’il y a quelques années. Selon le sondage réalisé pour Qualit’Enr, 90% des personnes interrogées se sont déclarées favorables pour installer du photovoltaïque. Cette acceptabilité est d’autant plus forte que l’intégration des cellules photovoltaïques sur la toiture est plus facile que l’installation d’une éolienne qui génère des nuisances sonores. L’architecture de la maison individuelle qui fait la part belle aux toitures plates facilite également la pose des capteurs qui se font discrets. Dernier point : la réglementation thermique (RT 2012) favorise le photovoltaïque dans le calcul des consommations énergétiques de la maison.
Comment voyez-vous évoluer le photovoltaïque ?
Cette technologie devrait se développer dans la perspective de la prochaine réglementation, la RBR 2020. Cette dernière favorisant la construction de bâtiments produisant plus d’énergie qu’ils n’en consomment. Le photovoltaïque s’imposera comme la solution la plus simple pour produire son énergie par rapport aux autres dispositifs comme la micro-cogénération (une chaudière gaz produit de l’électricité dès qu’elle fonctionne pour assurer le chauffage ou la production de l’eau chaude sanitaire).
Quelles sont les tendances qui ont le plus impacté cette technologie ?
Sans aucun doute l’autoconsommation. Depuis 10 ans, le prix d’une installation a été divisé par deux. Cette baisse a incité les particuliers à consommer l’électricité qu’ils produisent eux-mêmes. C’est un véritable changement de comportement.
Quels services apportez-vous aux particuliers ?
Nous avons développé un algorythme permettant de faire coïncider la production et la consommation d’électricité. Le fonctionnement du ballon d’eau chaude peut être ainsi déclenché dès que les modules photovoltaïques produisent de l’électricité. Cette application permet de consommer 70% de sa production.
Comment atteindre 100% ?
En modifiant déjà ses habitudes de vie. Certains particuliers parviennent à consommer jusqu’à 80% de leur production en différant le fonctionnement de certains appareils électroménagers comme le lave-vaisselle ou le lave-linge. Et nous lançons cet été des batteries qui stockeront l’électricité produite. Ce qui permettra de consommer 100% de sa production.
Les batteries actuellement proposées sont très onéreuses ?
Oui. Les prix restent pour le moment élevés. Mais ils devraient baisser de façon importante dans les années à venir en raison du développement des solutions de mobilité comme la voiture électrique qui augmenteront les besoins de stockage. Les industriels du stockage asiatiques ou européens ont d’ailleurs beaucoup investi dans la construction d’usines pour satisfaire le marché.
