Quand on parle d’énergie solaire, on pense souvent aux panneaux photovoltaïques qu’on voit sur les toits. C’est effectivement une excellente façon d’utiliser l’énergie du soleil, mais il existe d’autres moyens très efficaces et pourtant moins connus du grand public.
Pour cela, il faut comprendre la différence entre le solaire photovoltaïque, qui transforme la lumière en électricité, et le solaire thermique, qui récupère directement la chaleur du soleil.
Cette distinction est importante, car elle a des conséquences pratiques !
Produire de l’électricité avec des panneaux photovoltaïques pour ensuite la transformer en chaleur (et pouvoir chauffer de l’eau ou un logement) est beaucoup moins efficace que de récupérer directement la chaleur du soleil.
Dans cet article, je vais donc vous expliquer comment utiliser pleinement les différents avantages de l’énergie solaire dans votre maison pour : alimenter en électricité votre maison, mais aussi pour la chauffer, produire de l’eau chaude sanitaire ou encore faire cuire vos aliments…
Les avantages de l’énergie solaire avec le photovoltaïque
Démêler le vrai du faux sur le photovoltaïque
La principale idée reçue sur le photovoltaïque est la suivante : les panneaux solaires utilisent des minerais qui viendront à manquer dans le futur.
En réalité, ce sont surtout les batteries nécessaires pour stocker cette énergie intermittente qui sont à la fois très gourmandes en ressources et difficilement recyclables.
Mais si vous avez la possibilité de vous relier au réseau électrique, vous pouvez parfaitement installer des panneaux solaires sans batteries.
Il faudra alors vous organiser pour utiliser votre électricité au moment où elle est produite et si vous le souhaitez, revendre votre surplus à EDF (pour cela, il faudra que votre installation soit effectuée par un professionnel).
Si vous êtes sur un terrain qui n’est pas relié au réseau électrique, vous n’aurez pas d’autre choix que de vous équiper de batteries. L’enjeu sera alors différent et il faudra bien interroger vos consommations et vos besoins pour dimensionner correctement votre installation.
Voici 2 conseils pour exploiter au mieux votre production d’électricité solaire :
- Utilisez votre chauffe-eau comme une batterie. Quand vous produisez trop d’électricité, vous pouvez la diriger vers votre ballon d’eau chaude plutôt que de la perdre. Cette technique s’appelle l’autoconsommation différée. Concrètement, quand vos panneaux produisent plus que votre consommation instantanée, le surplus chauffe automatiquement l’eau. Si vous avez un grand ballon d’eau chaude bien isolé, il pourra stocker une grande quantité d’énergie que vous utiliserez le soir au moment de prendre votre douche ou de faire la vaisselle.
- Programmez vos appareils intelligemment. Faites tourner vos lave-linge, lave-vaisselle et autres gros appareils au moment où vos panneaux produisent le plus. Certains onduleurs modernes incluent des prises pilotables qui déclenchent automatiquement vos appareils selon la production, mais vous pouvez aussi utiliser une prise programmable.
Comment dimensionner son installation solaire ?
Avant d’installer des panneaux solaires photovoltaïques, il faut connaître sa consommation.
Commencez par regarder vos factures d’électricité des 12 derniers mois pour connaître votre consommation annuelle en kWh. Attention aux variations saisonnières ! Si vous vous chauffez à l’électricité, la consommation d’hiver peut être 3 fois plus élevée qu’en été.
Installer des panneaux solaires ne se résume pas à produire autant d’électricité qu’on en consomme aujourd’hui, mais à repenser en profondeur sa manière de consommer l’énergie.
Pour rendre une installation vraiment pertinente, il est donc essentiel de suivre une logique en trois étapes, que l’on peut résumer ainsi :
- Consommer moins, par exemple en baissant le chauffage ou en adaptant la température à chaque pièce. En réduisant nos usages superflus ou énergivores, on peut grandement réduire notre consommation d’énergie sans perte de confort réel. Cette étape est la plus puissante et la moins coûteuse, mais aussi la plus négligée.
- Améliorer l’efficacité énergétique, par exemple en isolant mieux sa maison ou en changeant ses fenêtres. Ce serait dommage de surdimensionner une installation solaire pour compenser les pertes.
- Puis remplacer les énergies fossiles par des énergies renouvelables, par exemple remplacer votre chauffage au fioul par un chauffage solaire combiné à un chauffage au bois.
Ce n’est qu’une fois qu’on a réduit et optimisé sa consommation qu’il devient pertinent de dimensionner une installation solaire. On évite ainsi d’investir dans trop de panneaux photovoltaïques (coûteux en argent et en ressources), et on s’assure que chaque watt produit est utilisé à bon escient.
Les avantages de l’énergie solaire thermique
Le solaire thermique offre des applications variées et souvent plus efficaces que le photovoltaïque pour certains usages.
Le chauffe-eau solaire
L’eau chaude sanitaire représente une part importante de la consommation énergétique d’une maison. Dans certaines régions, un chauffe-eau solaire peut couvrir la majeure partie de vos besoins en eau chaude.
Comment cela fonctionne ?
Des capteurs solaires thermiques chauffent un fluide caloporteur qui circule dans un circuit fermé. Ce fluide transmet sa chaleur à l’eau sanitaire via un échangeur placé avant – ou dans – le ballon de stockage.
Il existe différents types de chauffe-eau solaire. Les capteurs plans vitrés sont les plus répandus, car ils offrent le meilleur rapport qualité-prix. Pour des besoins plus importants, les capteurs à tubes sous vide sont plus efficaces, surtout par temps nuageux, car la chaleur ne se dissipe pas ; mais ils coûtent plus cher.
La taille du ballon d’eau chaude est également importante. Un ballon trop petit ne permettra pas de passer les périodes sans soleil, un ballon trop grand se refroidira trop entre les utilisations. Le dimensionnement dépend de votre usage et de l’ensoleillement dans votre région. L’isolation du ballon et des canalisations est incontournable pour conserver au maximum les calories produites.
Un système d’appoint (résistance électrique, chaudière gaz, ou poêle bouilleur) prend le relais quand l’énergie solaire ne suffit pas. L’idéal est de pouvoir moduler cet appoint selon la température de l’eau déjà chauffée par le solaire.
Conception bioclimatique et chauffage solaire passif
L’orientation, l’isolation et le vitrage de votre maison peuvent vous permettre de réduire drastiquement vos besoins de chauffage. C’est ce qu’on appelle le chauffage solaire passif, très utilisé dans l’architecture bioclimatique.
Comment cela fonctionne ?
Le principe est simple : l’hiver, on cherche à maximiser les apports solaires et, l’été, à s’en protéger. Cela passe par une orientation optimale des pièces de vie vers le sud, des ouvertures dimensionnées selon l’orientation (grandes au sud, réduites au nord) et des protections solaires (casquette, végétation caduque) pour l’été.
Des vitrages performants et des protections, comme des volets et des rideaux thermiques, sont indispensables pour limiter les déperditions nocturnes.
Voici 2 dispositifs à connaître pour chauffer votre maison grâce à l’énergie du soleil :
- La serre bioclimatique. Adossée à la façade sud, elle capte l’énergie solaire et redistribue la chaleur dans la maison via des ouvertures réglables. Elle peut servir d’espace de vie complémentaire et permet de cultiver des légumes même l’hiver !
- Le mur Trombe. Ce système génial inventé dans les années 60 mérite qu’on s’y attarde. Il se compose d’un mur massif (brique ou pierre) épais et peint en noir côté extérieur. Il est protégé par un vitrage placé à 5-15 cm de distance. L’air se réchauffe dans l’espace entre le mur et le vitrage, monte par convection et entre dans la maison par des ouvertures hautes. Cela permet de compléter le chauffage d’une maison sans dépenser d’énergie.
La cuisson solaire
Au-delà du chauffage et de l’eau chaude, l’énergie solaire peut couvrir une partie significative de vos besoins de cuisson.
Comment cela fonctionne ?
La cuisson solaire fonctionne évidemment mieux l’été. Elle complète parfaitement d’autres modes de cuisson (électricité ou gaz) et permet de réduire significativement la consommation d’énergie pour la cuisine, surtout si on adapte ses habitudes (cuissons lentes l’après-midi par exemple).
Il existe plusieurs types de four solaire :
- Le four à réflecteur parabolique, qui concentre les rayons du soleil en un point focal. Il peut atteindre des températures élevées – jusqu’à 200 °C –, ce qui le rend adapté aux cuissons rapides ou saisies.
- Le four à tube sous vide, qui utilise un tube en verre à double paroi qui permet de conserver la chaleur. Très performant, il peut également atteindre des températures élevées, tout en fonctionnant même si des nuages passent devant le soleil par moment.
- Le four-boîte est le plus simple à construire. Il s’agit d’un caisson isolé, avec un couvercle vitré et des réflecteurs pour mieux capter la lumière. Il atteint généralement entre 100 et 120 °C, ce qui convient parfaitement pour les cuissons lentes ou mijotées.
En complément de la cuisson solaire, il est également possible de faire :
- Du séchage solaire. Les séchoirs solaires permettent de conserver des fruits, légumes et plantes.
- De la stérilisation solaire. Des tubes de stérilisation solaires permettent de faire monter en température des bocaux fermés contenant des aliments cuits.
Que retenir sur les avantages de l’énergie solaire ?
L’énergie solaire ne se résume pas aux seuls panneaux photovoltaïques qu’on voit partout.
En combinant intelligemment les différentes technologies – photovoltaïque pour l’électricité ; thermique pour l’eau chaude et le chauffage ; conception bioclimatique pour les apports passifs ; cuisson solaire pour une partie des repas – vous pouvez créer un système énergétique domestique résilient et ainsi gagner en autonomie énergétique.
L’évolution technologique rend ces solutions de plus en plus accessibles. Les panneaux photovoltaïques ont vu leur prix chuter ces 20 dernières années, les batteries deviennent plus performantes et moins chères, et les techniques low-tech comme le mur Trombe ou les fours solaires gagnent en popularité.
L’avenir de nos habitations se dessine ainsi sous le signe du soleil, dans toute sa diversité d’applications !
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