La tuile solaire thermique, ou tuile chauffante, un capteur 2 en 1

Par L’équipe de rédaction

Les tuiles solaires thermiques s’utilisent en remplacement d’une partie de la couverture, contrairement aux panneaux solaires thermiques à installer au-dessus de la toiture. Transparentes et très esthétiques, elles peuvent être en verre renforcé ou en plastique. Elles permettent d’assurer la production d’eau chaude sanitaire, de fournir un appoint en chauffage pour la maison ou encore de chauffer une piscine tout en réalisant jusqu’à 75 % d’économies d’énergie. Pour alimenter une chaudière dans une région ensoleillée, environ 10 m² de tuiles thermiques sont nécessaires, pour un coût de 500 €/m² en moyenne.

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Principe de fonctionnement de la tuile solaire thermique

Les tuiles solaires thermiques, aussi appelées tuiles chauffantes ou encore tuiles héliothermiques, sont des éléments de couverture couplés à un réseau de conduits d’eau. Elles sont disposées sur un matériau absorbant afin de récupérer la chaleur du soleil pour chauffer l’eau ou un liquide caloporteur. Leur principe de fonctionnement est donc le même que celui des panneaux solaires thermiques, mais elles sont posées sur les liteaux de la charpente, à la place des tuiles traditionnelles. Elles assurent donc l’étanchéité et la protection de la toiture, ainsi que la production de chaleur à usage domestique.

 

Comme tous les capteurs solaires thermiques, la tuile solaire fonctionne par effet de serre. Afin de laisser passer la lumière du soleil, sa partie extérieure est donc fabriquée avec un matériau transparent : il peut s’agir de verre renforcé ou de plastique dense. Différentes formes sont disponibles sur le marché, comme pour les tuiles en terre cuite traditionnelles :

 

  • Tuiles canal
  • Tuiles romaines
  • Tuiles plates
  • Tuiles à emboîtement
  • Pannes flamandes

 

Il existe aussi des absorbeurs à placer directement sous les ardoises, sans les remplacer, pour transformer les toitures en ardoises classiques en ardoises solaires thermiques.

 

L’entretien des tuiles solaires est similaire à celui des tuiles traditionnelles : un nettoyage et un contrôle de l’étanchéité tous les ans ou tous les 2 ans sont généralement suffisants.

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Les applications des tuiles chauffantes

La chaleur produite par les tuiles solaires thermiques peut alimenter de nombreux équipements, comme :

 

  • Un Chauffe-Eau solaire individuel, ou CESI fournissant de l’eau chaude au robinet pour les usages sanitaires
  • Un circuit de chauffage de piscine ou de spa
  • Un chauffage solaire, aussi appelé SSC : Système Solaire Combine. Il s’agit généralement d’une chaudière faisant appel à une autre source d’énergie lorsque la capacité de l’installation solaire est inférieure aux besoins, notamment en hiver
  • Un plancher chauffant ou des murs chauffants avec un circuit à basse température

 

En prévoyant des réseaux indépendants avec chacun une surface de couverture solaire dédiée, elles peuvent répondre à plusieurs usages simultanément.

 

Certains systèmes peuvent également rafraîchir de l’eau ou des locaux en été.

Principaux avantages et inconvénients

Les tuiles héliothermiques présentent de nombreux atouts :

 

  • Elles sont très résistantes, souvent moins cassantes que les tuiles en terre cuite et moins sensibles au vent.
  • Elles sont pratiques à installer et s’intègrent harmonieusement à tout style de bâtiment.
  • Une fois mises en place, elles peuvent fournir en continu une énergie propre et gratuite.
  • Pas ou peu poreuses, elles sont peu sujettes au développement de mousse.
  • Elles permettent de dimensionner chaque projet précisément, la dimension de la zone s’ajustant à une tuile près.

 

Leur principale limite est l’enneigement : en hiver, le rayonnement solaire est potentiellement très efficace, mais seulement si les tuiles ne sont pas recouvertes par la neige. Leur coût, encore relativement élevé peut aussi constituer un frein à l’achat.

Quelle surface de tuiles solaires faut-il prévoir ?

Si vous habitez dans une région chaude et ensoleillée, la quantité de tuiles solaires à installer sera moins importante que dans un secteur plus froid et nuageux pour obtenir le même rendement, car chaque tuile solaire sera plus efficace et le besoin en énergie de chauffage sera plus faible. Toutefois, de nombreux paramètres entrent en compte et les tuiles solaires thermiques peuvent être avantageuses dans toute région en France, si la toiture solaire est bien exposée et bien dimensionnée. L’aide d’un professionnel certifié RGE, de préférence avec la qualification Qualit’EnR ou QualiSol, peut s’avérer très précieuse pour faire les bons choix et ajuster la taille de l’installation à vos besoins.

 

Quantité de tuiles solaires à installer en fonction de leur utilisation (estimation)
Usage des tuiles solaires  Régions chaudes avec un fort ensoleillement Régions froides avec un ensoleillement limité
Produire de l’eau chaude sanitaire 2 m ² par habitant ou 3 m² si le logement compte un seul habitant 3 m ² par habitant
Tempérer l’eau d’une piscine 25 % de la surface de la piscine 40 % de la surface de la piscine
Chauffer un logement de 100 m² avec une chaudière à basse température 10 m² 15 m²

 

Ces valeurs sont indicatives, d’autres paramètres influent sur le nombre de tuiles solaires à utiliser :

 

  • La profondeur de votre piscine
  • L’efficacité des équipements complémentaires éventuels, comme une bâche solaire chauffante ou un abri pour la piscine
  • La hauteur sous plafond de votre maison
  • La qualité de l’isolation
  • L’inclinaison de la toiture
  • La durée d’enneigement annuelle
  • La température de confort et consommation d’eau chaude
  • Etc.

Combien coûtent les tuiles solaires thermiques ?

Le prix des travaux comprend le coût d’achat des tuiles solaires, mais le coût de la mise ne place du circuit hydraulique et la main-d’œuvre. Au total, le tarif de la pose de tuiles solaires thermiques et du réseau de tuyauterie se situe généralement aux alentours de 500 € / m², contre 100 € / m² pour des tuiles classiques. Comme la chaleur produite par les tuiles solaires est issue d’une énergie renouvelable, de nombreuses aides et subventions, nationales ou liées à des programmes locaux, permettent de les financer.

 

Les tuiles solaires thermiques ont une excellente longévité, pouvant durer jusqu’à 100 ans, comme les tuiles traditionnelles en terre cuite. Sur le long terme, l’investissement s’avère donc rentable, car le chauffage solaire peut couvrir jusqu’à 75 % des besoins en eau chaude sanitaire d’un foyer, et jusqu’à 60 % des besoins d’énergie pour le chauffage. Les économies réalisées se chiffrent à environ 1 000 € / an pour un foyer de 4 personnes. Ces résultats sont bien sûr variables en fonction de votre consommation initiale, de la taille de votre logement, de l’énergie que vous utilisez actuellement…

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