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Le solaire

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Il existe deux types d'énergies solaires: le solaire photovoltaïque et le solaire thermique.

La différence entre ces deux énergies est que le photovoltaïque permet de produire de l'électricité alors que le thermique produit de la chaleur, pour la production d'eau chaude sanitaire.

Le photovolta¡que

Un panneau solaire photovoltaïque est composé de capteurs, appelé modules photovoltaïques (composés eux-mêmes de cellules photovoltaïques ou photopiles) qui transformet la lumière du soleil en électricité. Chaque module composé de silicium (matériau semi-conducteur dont les propriétés de conductibilité sont intermédiaires entre celle des métaux et celle des isolants) absorbe l’énergie des photons lumineux, particules composant le rayonnement solaire.

Les photons transfèrent leur énergie aux électrons présents dans la matière, qui se mettent alors en mouvement, dans une direction particulière. Le courant électrique continu alors créé, est recueilli par des fils métalliques très fins connectés les uns aux autres. Ce processus s’opère dans chaque cellule. Le courant additionné d’une cellule à l’autre arrive ensuite aux bornes de connexion du panneau. C’est un courant continu qui est alors obtenu de chaque panneau, qu’il faut ensuite réguler et transformer en courant alternatif (220Volts) à l’aide d’un onduleur, connecté et synchronisé au réseau. Ce type d'onduleur ne peut pas fonctionner seul sans réseau.

Ce principe permet d'obtenir le meilleur rendement dans l'utilisation de l'énergie solaire : pas de batterie, pas d'entretien. Plusieurs onduleurs peuvent être utilisés si la surface de l’installation est très importante. Le surplus ou la totalité de l'énergie produite par une centrale photovoltaïque peut être racheté par EDF.

La surface de l’installation : la consommation électrique moyenne d'un ménage français étant de 4000 kW/h/an pour quatre personnes (source ADEME), il faudrait un système de 4 kWc pour satisfaire à ses besoins, soit une surface de panneau de l’ordre de 28 m2.

Le coût : le prix du 1 kWc installé est, au moment de la rédaction de cet article, de l’ordre de 8 000 € TTC, soit 32 000 euros pour 4kWc, correspondants à 4000 kWh produits par an sur 28 m2.

Le solaire thermique

Il transforme le rayonnement solaire en chaleur et se compose de capteurs solaires thermiques (comparables à un tuyau d'arrosage de couleur sombre) placés sous une vitre en plein soleil. L'eau contenue dans le tuyau est alors réchauffée par le soleil.

Il existe deux types de capteurs :

• Les capteurs plans : Dans ces capteurs, un liquide caloporteur (à base d'eau et d'antigel : le glycol) circule en circuit fermé dans des tubes de cuivre, munis d'ailettes. L'ensemble de ces tubes est placé dans une boîte vitrée isolante avec laquelle on obtient un effet de serre. Les ailettes ou absorbeurs sont chauffés par les rayons captés du soleil, la chaleur ainsi récupérée est trabnsmise à l'eau circulant dans des tubes, qui à leur tour rèchauffe l'eau contenue dans le ballon par l'intermèdiaire d'un èchangeur thermique (serpentin)
  

• Les capteurs tubulaires : Ils sont constitués de double paroi en verre, comme celle d'une bouteille thermos, à l'intérieur desquelles on fait le vide. Le tube à l'intérieur est recouvert d'une substance, la nitrure d'aluminium, qui absorbe les rayons du soleil et retient la chaleur. Des réflecteurs sont placés sous les tubes afin de capter les rayons du soleil même quand l'incidence des rayons du soleil est faible (en début et en fin de journée) ou que l'exposition des capteurs n'est pas idéale ; les réflecteurs et la forme tubulaire des capteurs optimisent la capture d'énergie, la chaleur est emprisonnée dans le tube. De part sa technologie, le capteur tubulaire permet d'obtenir 30 % de rendement en plus, par rapport aux capteurs plans. Le liquide caloporteur après avoir été réchauffé dans les capteurs thermiques passe dans un échangeur en forme de serpentin placé dans le ballon d'eau chaude ou dans un échangeur à plaque placé à l'extérieur du ballon (généralement pour de grosses installations) où il cède ses calories solaires à l'eau sanitaire.

La surface de l’installation :

Pour calculer la surface de panneaux solaires à installer, plusieurs facteurs sont à prendre en compte :

• La surface de capteurs solaires nécessaire pour assurer l'eau chaude sanitaire est d'environ 1m2/personne. On compte envciron 50 à 60 litres par personne pour le dimensionnement du ballon de stockage. Le dimensionnement du ballon va dépendre du nombre de personnes dans le foyer et de la consommation d'eau.
• La zone géographique. Dans le sud de la France, le rayonnement est de 30 à 50% plus important que dans le nord de la France. La surface de capteurs sera donc moins importante pour obtenir la même quantité d'énergie solaire.
• L'utilisation : un chauffe-eau sanitaire individuel requiert une surface de capteurs plus petite qu'un système solaire combiné.
• La surface de capteurs va aussi dépendre de la surface d'habitation à chauffer, du nombre d'occupants, de la qualité de l'isolation existante.

Le coût :

Le coût d'une installation pour un chauffe-eau solaire individuel, équipé de 3 à 5m2 de capteurs et d'un ballon de 200 à 300 litres varie entre 4000 € et 8000 €. Pour une installation combinée eau chaude et chauffage, le coût d'installation est très variable. Il dépend notamment de la surface de l'habitat, de l'exposition des panneaux, de la zone géographique.

Orientation et inclinaison des capteurs :

L’orientation et l’inclinaison des capteurs ou la présence de masques éventuels (ombres portées) peut avoir plus ou moins d’impact sur le rayonnement solaire reçu par un capteur. Idéalement, le capteur doit être orienté plein sud et incliné à un angle de 50° par rapport à l’horizontal et sans ombre portée. Des écarts plus ou moins importants sont envisageables. Les pertes de performance sont souvent faibles. Cela dépend aussi de la région et des besoins. L’inclinaison pour une installation peut varier entre 30 ° et 60°.

A noter que plus l’installation est située dans le nord de la France, plus les panneaux doivent être inclinés et inversement. Souvent, l’inclinaison du panneau dépend de la pente du toit de votre maison. Même si les capteurs peuvent être installés sur la façade, en terrasse ou même au sol, le tarif de rachat est plus élevé (0,57cts) si ils sont intégrés dans la toiture, c'est-à-dire qu’ils prennent la place de la couverture.

Ce type d’installation est également intéressant pour des questions d’esthétique. Pour des questions de rendement, il est souvent déconseillé d’installer des panneaux en façade. Facteur de variation entre le nord (N) et le sud (S) de la France : M² de capteurs : 3 (S) / 5 (N) Volume en litres du ballon : entre 200 et 350 1 m² de capteurs équivaut à : 600 kWh (S) 1 m² de capteurs équivaut à : 300 kWh (N) Rendement moyen / an nord de la France pour 5m² de capteurs : entre 60 et 75 % Rendement moyen / an sud de la France pour 3m² de capteurs : 80 à 100 %.

Normes d’installation :

Pour toute installation, notamment pour le dimensionnement, ainsi que pour bénéficier des subventions sur le matériel, il faut obligatoirement passer par un installateur agrée "Qualisol". Cette appellation est remise aux installateurs qui peuvent justifier de leurs compétences professionnelles.  L'entreprise candidate doit simplement justifier une installation solaire récente ou suivre une courte formation validée par Qualit'EnR.

Les éléments composant une installation solaire doivent correspondre à des normes de performance, de qualité, de résistance et de durabilité. Ces éléments doivent être conformes à l’une des deux normes en vigueur : le CSTbat (agrément français) ou le Solar Keymark (agrément européen).

Pour aider les particuliers à se repérer, les industriels du solaire ont créé la marque Ô Solaire . Elle vise à sélectionner les systèmes solaires thermiques domestiques pour permettre au consommateur de bénéficier d’une référence pour le choix de matériel. Ô solaire facilite l’octroi du crédit d’impôt et des aides locales.

Aides financières :

Pour promouvoir les énergies renouvelables, les collectivités territoriales (Conseil Régional, Conseil Général et Commune) ont mis en place des systèmes d'aides :

• un crédit d'impôt de 45 % à condition
• que les équipements soient certifiés Qualisol
• le logement équipé doit être la résidence principale (que vous soyez propriétaire, locataire ou occupant à titre gratuit)
• l'entreprise ayant réalisé les travaux, le vendeur ou le constructeur du logement doit fournir une attestation ou une facture à joindre à la déclaration d'impôt (conserver l'original)
• le montant des dépenses éligibles au crédit d'impôt est plafonné à 8000 € pour une personne seule, à 16000 € pour un couple marié ou pacsé pour la période allant du 1er janvier 2006 au 31 décembre 2009. Majoration de 400 € par personne à charge.
• une aide de l'ANAH - Agence Nationale de l'Amélioration de l'Habitat
• un taux réduit de TVA
• Exonération partielle de la taxe foncière : Le maître d'ouvrage doit adresser une attestation à la Direction Départementale de l'Équipement qui la transmettra au centre des impôts. Elle devra mentionner que le projet respecte les critères de la qualité environnementale.
  

Remarque :

• le crédit d'impôt s'applique seulement sur la facture du matériel et se calcule subventions déduites. Toutes les dernières infos en cliquant ici
• la TVA réduite s'applique sur la facture du matériel et pour la main d'oeuvre lors de l'installation par un professionnel.
• les aides de l'ANAH (Agence Nationale de l'Habitat) s'appliquent sur les logements de plus de 15 ans uniquement et pour les personnes ayant des ressources réduites.
• des primes solaires sont proposées par certaines régions, départements ou communes. Se renseigner auprès des Espaces Infos Energie ADEME.

La région soutient tout particulier qui souhaite installer un chauffe-eau solaire, un chauffage solaire, une chaudière automatique au bois ou une installation photovoltaïque. Une attention particulière sera portée sur l'"intégration" des projets, à la fois en terme d'environnement, d'architecture et d'urbanisme, mais aussi en rapport avec des besoins énergétiques maîtrisés.

Pour ces installations qui peuvent bénéficier d'un crédit d'impôt de l'Etat, les subventions forfaitaires régionales seront appliquées en priorité sur la pose des équipements, sauf pour les installations photovoltaïques individuelles raccordées au réseau, pour lesquelles il est proposé une bonification à la production d'électricité. La bonification à la production, qui sera délivrée en une seule fois, ne constitue en aucun cas un remboursement partiel ou total des dépenses d'équipement qui ouvrent droit au crédit d'impôt. Par conséquent, le crédit d'impôt portera sur la totalité des frais d'équipement, dans la limite stipulée par le Code général des Impôts.

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