Énergie solaire thermique dans le bâtiment. Chauffe-eau solaires

Les usages thermiques de l’énergie solaire rencontrent un réel intérêt, moins pour des raisons économiques – la filière solaire est encore en phase de développement – que pour leurs capacités à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Très sensibilisés à la protection de l’environnement, les pays d’Europe du Nord, avec aux premiers rangs d’entre eux l’Allemagne et l’Autriche, se sont engagés depuis une quinzaine d’années dans un développement massif du marché. Dans les pays du Sud, à l’exception de la Grèce, cette prise de conscience, bien que récente, se traduit par une augmentation rapide des ventes.

Dans ce contexte, les propositions techniques, nouvelles et « innovantes », se développent sous l’impulsion d’entreprises qui, attirées par un marché en forte croissance et soucieuses de se différencier de la concurrence, ont la fâcheuse tendance à proposer des solutions pas toujours éprouvées. Aussi est-il indispensable que le concepteur, avant d’effectuer ses choix, revienne toujours aux règles de base qui sont décrites ici. Cette attitude évitera bien des déconvenues et contribuera au développement harmonieux de l’énergie solaire.

Aujourd’hui, le secteur du bâtiment est responsable du quart des émissions de gaz à effet de serre. Peu à peu, la contribution de l’énergie solaire devient indispensable pour atteindre les objectifs de réduction fixés par les différentes autorités.

Sur le plan technique, c’est tout d’abord au niveau de l’enveloppe des bâtiments qu’il faut intervenir. Alliés à une bonne isolation et une maîtrise des pertes dues au renouvellement d’air, les apports solaires directs par les ouvertures des bâtiments constituent une voie économique et sûre.

Le deuxième axe d’intervention consiste à utiliser des systèmes de production d’eau chaude, de chauffage, voire de climatisation, qui utilisent l’énergie solaire associée à une énergie conventionnelle.

Quelques règles doivent toujours être présentes à l’esprit du concepteur :

• choisir des systèmes simples, voire rustiques. Le monde du bâtiment s’accommode mal de systèmes complexes qui, en théorie, sont plus performants, mais sont souvent plus fragiles et difficiles à entretenir ;

• bien évaluer les besoins énergétiques – et lorsqu’il s’agit de bâtiments existants, ne pas hésiter à effectuer des mesures de consommation – afin de dimensionner avec précision l’installation solaire ;

• penser, dès la phase de conception, aux travaux de maintenance de l’installation elle-même, mais aussi du bâtiment dans laquelle elle va être intégrée ;

• évaluer le fonctionnement des systèmes sur des longues périodes. Cette démarche permet de détecter les pannes qui peuvent survenir et y remédier, mais aussi de comptabiliser l’énergie solaire produite et par conséquent les quantités de dioxyde de carbone dont l’émission a été évitée.

Les chercheurs ont parfois rêvé de bâtiments autonomes isolés, très peu consommateurs et capables de capter toute l’énergie solaire nécessaire à leur fonctionnement. Le mythe du bâtiment « zéro énergie » a vécu, l’avenir appartient à des constructions qui entretiendront les relations équilibrées avec les réseaux auxquels elles seront reliées. Ainsi les installations solaires de production d’électricité produiront dans la journée une quantité d’électricité équivalente à la consommation et le solaire thermique sera mis à contribution pour réduire les besoins de chauffage, d’eau chaude et de climatisation. Ces nouveaux « bâtiments à énergie positive » s’imposeront par la volonté des consommateurs, et donc des gouvernements qui intégreront cette démarche dans les réglementations régissant les nouvelles constructions. Cela se traduira par une plus grande fusion de l’énergie solaire avec l’architecture associée à une croissance des marchés et à une baisse continue des prix. L’énergie solaire aura alors peut-être gagné son pari : stabiliser au niveau de 1990 les émissions de gaz à effet de serre lié au chauffage et à la production d’eau chaude dans les bâtiments.