Adaptation d'un élément chauffant photovoltaïque : comment intégrer un élément chauffant solaire de 1 kW aux pompes à chaleur et aux systèmes de chauffage au gaz et au fioul

Face à la hausse des coûts énergétiques et au prix croissant de l'eau chaude, de nombreux systèmes de chauffage (pompes à chaleur, chaudières à gaz ou à fioul) sont peu performants, notamment en été. C'est pourquoi de nombreux propriétaires recherchent une solution simple pour produire leur eau chaude sanitaire directement à l'énergie solaire, grâce à un élément chauffant photovoltaïque ou solaire , sans travaux de rénovation onéreux.

L' élément chauffant solaire de 1 kW de Fothermo offre précisément cela : une solution de rénovation autonome et très économique pour la production d'eau chaude sanitaire , fonctionnant indépendamment du système de chauffage existant. Avec seulement quelques modules photovoltaïques, l'eau chaude peut être produite à moindre coût, de manière durable et quasiment gratuitement.

Pourquoi un élément chauffant photovoltaïque ? – Économies maximales d’eau chaude grâce à l’énergie solaire directe

Un élément chauffant solaire (également appelé thermoplongeur ou chauffe-eau électrique) est vissé directement dans le ballon d'eau chaude et chauffe l'eau grâce à l'électricité photovoltaïque . Cet élément chauffant Fothermo utilise le courant continu (CC) directement issu des modules photovoltaïques, sans onduleur. Ceci élimine les pertes inutiles, les frais de réseau et les restrictions d'injection sur le réseau.

Pour les propriétaires, cela signifie : eau chaude solaire à moindre coût, efficacité maximale et augmentation significative de l'autoconsommation.

C’est surtout durant les mois d’été, d’avril à octobre, que l’ élément chauffant solaire de 1 kW déploie tout son potentiel. Avec seulement quatre modules photovoltaïques, il peut produire la quasi-totalité de l’eau chaude sanitaire nécessaire à un foyer type de deux personnes. Le système de chauffage (pompe à chaleur, gaz ou fioul) reste alors largement à l’arrêt, ce qui permet de réduire les coûts énergétiques et de préserver l’installation existante.

De nombreux utilisateurs font état de jusqu'à 185 jours d'eau chaude par an grâce uniquement à l'élément chauffant solaire – un constat étayé par une expérience pratique réelle.

Pourquoi l'élément chauffant solaire de 1 kW est-il idéal pour la rénovation ?

✔ Compatible avec la quasi-totalité des périphériques de stockage
L'élément chauffant de 1 kW est compatible avec la plupart des ballons d'eau chaude et des réservoirs tampons grâce à son filetage standard de 1½". Qu'il s'agisse de ballons de 150, 300 ou 800 litres, la conversion se fait généralement sans aucune modification supplémentaire.

✔ Aucune modification du système de chauffage existant
Les chaudières à gaz, à fioul ou les pompes à chaleur restent pleinement fonctionnelles. L' élément chauffant photovoltaïque fonctionne de manière autonome et automatique, complétant la production d'eau chaude grâce à l'énergie solaire, une source d'énergie économique.

✔ Fonctionnement sans onduleur
Les modules photovoltaïques sont connectés directement (courant continu). Cela réduit les coûts, évite les pertes de conversion et augmente le rendement.

Intégration de l'élément chauffant photovoltaïque dans divers systèmes de chauffage

Intégration dans les pompes à chaleur

Les pompes à chaleur sont généralement efficaces, mais pas toujours rentables. Leur coefficient de performance (COP) diminue particulièrement par basses températures extérieures, et nombre d'entre elles fonctionnent en dehors de leur plage optimale lorsqu'elles produisent de l'eau chaude à des températures supérieures à 50-55 °C.

Ici, l' élément chauffant solaire de 1 kW assure la charge de base du ballon de stockage : il fournit de l'eau chaude avant le démarrage de la pompe à chaleur. Cela permet de réduire la consommation d'électricité et l'usure.

Par exemple : alors qu’une pompe à chaleur atteint souvent un COP de 3 à 4 en mode chauffage, celui-ci chute parfois à 1,5 lors de la production d’eau chaude sanitaire en hiver. Le compresseur doit alors fournir un effort nettement supérieur, ce qui augmente les coûts d’exploitation.

En revanche, l'élément chauffant photovoltaïque utilise une énergie solaire CC pure, idéale pour la phase d'eau chaude à forte demande énergétique.

Avantages :
✔ Réduit la contrainte sur le compresseur (moins de démarrages, durée de vie prolongée)
✔ Autoconsommation accrue grâce à l'énergie photovoltaïque directe
✔ Coûts d'exploitation nettement inférieurs, notamment en été et pendant les périodes de transition

Intégration dans les systèmes de chauffage au gaz

Les systèmes de chauffage au gaz sont fiables, mais – selon le prix du gaz – ils peuvent engendrer des coûts d'eau chaude élevés. L' élément chauffant solaire de 1 kW prend en charge une grande partie de la production d'eau chaude et réduit considérablement la consommation de gaz.

Alors que la chaudière à gaz se met en marche plusieurs fois par jour pour maintenir l'eau chaude sanitaire à température, l'élément chauffant photovoltaïque garantit que l'eau est déjà chauffée par l'énergie solaire. La chaudière à gaz reste inactive car son capteur de température indique que l'eau chaude est disponible, sans aucune modification de l'installation.

Comme la chaleur est générée directement dans l'unité de stockage et qu'il n'y a pas de pertes par la chambre de combustion ou la cheminée, le rendement augmente sensiblement.

Avantages :
✔ L'énergie solaire remplace l'énergie gazière coûteuse
✔ Moins d'allumages du brûleur = moins d'usure
✔ Idéal pour les bâtiments existants, car aucune modification n'est nécessaire

Intégration dans les systèmes de chauffage au fioul

L'effet est particulièrement marqué pour les systèmes de chauffage au fioul, la production d'eau chaude sanitaire représentant une part importante de la consommation annuelle. L' élément chauffant solaire réduit significativement la consommation de fioul, notamment durant l'été.

Comme l'eau chaude est produite directement dans le ballon de stockage, les pertes par cheminée et en veille sont totalement éliminées. De nombreuses chaudières à fioul anciennes fonctionnent constamment en veille pendant l'été et consomment inutilement de grandes quantités de fioul ; grâce à l'élément chauffant photovoltaïque, le système peut souvent être complètement arrêté.

Avantages :
✔ Consommation d'huile nettement inférieure
✔ Rendement supérieur sans cheminée ni pertes en veille
✔ Durée de vie prolongée grâce à une réduction des heures de fonctionnement

Installation étape par étape de l'élément chauffant solaire de 1 kW

1. Préparez l'ouverture du compartiment de rangement et vissez l'élément chauffant.

Une ouverture de rangement libre (1½ pouce ou compatible) est prévue. À défaut, une bride d'obturation ou une ouverture existante pour élément chauffant peut être utilisée.

L'élément chauffant est inséré avec un joint, vissé à la main, puis légèrement serré. Ensuite, le réservoir de stockage est complètement rempli.

2. Connectez directement les modules PV

L' élément chauffant photovoltaïque fonctionne idéalement avec 3 à 4 modules photovoltaïques d'une puissance comprise entre 350 et 600 Wc. Les modules sont branchés directement sur l'élément chauffant via des connecteurs MC4, sans onduleur ni système de contrôle supplémentaire.

3. Réglez la température souhaitée

La température souhaitée de l'eau chaude est réglée directement sur l'élément chauffant solaire.
Maximum : 85 °C (avec de l'eau non calcaire).
Dans les régions calcaires, une température de 65 °C est recommandée pour réduire l'accumulation de calcaire et prolonger la durée de vie.

4. Facultatif : Activer la fonction excédentaire

Une fois que le réservoir de stockage a atteint la température requise, l'énergie solaire excédentaire peut être transférée, par exemple vers :

• un deuxième élément chauffant solaire (circuit en cascade)

• un micro-onduleur pour l'injection dans le réseau domestique

Cela permet d'utiliser encore plus efficacement l'excédent d'énergie photovoltaïque et d'accroître l'autoconsommation.

Liste des tâches à accomplir pour une installation réussie

✔ Vérifier l'ouverture de rangement (1½" ou équivalent)
✔ Insérez et scellez l'élément chauffant solaire
✔ Remplir le réservoir d'eau chaude
✔ Connectez 3 à 4 modules PV (MC4)
✔ Définir la température cible
✔ (Facultatif) Connecter le boîtier excédentaire
Pour plus de détails, veuillez consulter notre guide d'installation des éléments chauffants solaires.

Conclusion : L’élément chauffant solaire de 1 kW est la solution de modernisation intelligente pour tout système de chauffage.

L' élément chauffant solaire de 1 kW est l'un des moyens les plus simples, les moins chers et les plus efficaces de produire de l'eau chaude à moindre coût grâce à l'énergie photovoltaïque, que le logement soit équipé d'une pompe à chaleur, d'un chauffage au gaz ou d'un système de chauffage au fioul.

Il propose :

• Installation facile
• haute efficacité
• Compatibilité totale avec la quasi-totalité des périphériques de stockage
• Utilisation maximale de l'énergie photovoltaïque excédentaire
• Production d'eau chaude autonome sans onduleur

Dans un foyer type de deux personnes, il est possible d'économiser environ 75 % sur les coûts d'eau chaude sanitaire au cours d'une année. Avec seulement quatre modules photovoltaïques, il est possible de produire environ 2 000 kWh d'énergie solaire par an .

Avec un prix de l'énergie généralement compris entre 10 et 20 centimes d'euro/kWh, cela représente une économie annuelle d' environ 200 € ou plus . De ce fait, l'élément chauffant solaire est généralement amorti en 3 à 5 ans et fournit ensuite de l'eau chaude quasiment gratuite.

FAQ concernant l'élément chauffant solaire de 1 kW

Comment fonctionne un élément chauffant photovoltaïque ?

Un élément chauffant photovoltaïque utilise directement le courant continu produit par les modules photovoltaïques pour chauffer l'eau. Il ne nécessite pas d'onduleur, car l'électricité est convertie en chaleur au sein même de l'élément chauffant, sans aucune conversion.

Puis-je installer l'élément chauffant solaire dans n'importe quel ballon d'eau chaude sanitaire ?

En général, oui. L'élément chauffant solaire de 1 kW s'adapte à presque tous les ballons d'eau chaude et les réservoirs de stockage tampon dotés d'un filetage de 1½" ou 6/4".

De combien de modules photovoltaïques ai-je besoin ?

Pour un fonctionnement optimal, 3 à 4 modules photovoltaïques d'une puissance unitaire de 350 à 600 Wc suffisent. La charge maximale connectée est de 3 000 watts.

L'élément chauffant solaire de 1 kW est-il financièrement rentable ?

Oui. De nombreux ménages réalisent jusqu'à 75 % d'économies sur leurs factures d'eau chaude par an. Grâce aux économies réalisées sur le gaz, le fioul ou l'électricité, l'élément chauffant est généralement amorti en 3 à 5 ans .

L'élément chauffant solaire fonctionne-t-il également en hiver ?

Oui, mais avec un rendement moindre. En hiver, la résistance contribue à la production d'eau chaude, mais ne la remplace pas entièrement. Les économies les plus importantes sont réalisées pendant les mois d'été.