L’énergie solaire thermique est rentable

Lors du remplacement d’un système de chauffage, il peut être utile d’examiner différentes possibilités, afin de trouver une solution optimale sur le plan écologique et économique. À Uster, deux coopératives ont ainsi opté pour l’installation d’un système solaire thermique de grande envergure en complément d’une chaudière à gaz. Et ils ne regrettent aucunement leur choix, entre autres grâce à la télémaintenance de l’installation, qui permet de déceler immédiatement d’éventuels défauts et de prendre les mesures nécessaires.

Lorsque les coopératives d’habitation Gewo Züri Ost et WSGU ont construit l’ensemble résidentiel « Im Werk » à Uster en 1998, elles ont opté pour un approvisionnement en chaleur par contracting : une centrale de cogénération à gaz combinée à une chaudière à gaz et une pompe à chaleur air-eau. Après 17 ans, alors qu’une restructuration complète de la centrale de cogénération s’avère nécessaire, les coopératives ont envisagé des solutions alternatives. « L’ancien système de chauffage représentait un coût élevé pour les locataires», relève Urs Wegmann, responsable du bâti au sein du comité de Gewo. En collaboration avec un consultant en énergie, différentes solutions ont été évaluées pour les cinq immeubles d’habitation comptant au total 76 logements. Il n’y avait pas de place pour des sondes géothermiques et, avec une pompe à chaleur air-eau, le maître d’ouvrage redoutait les émissions sonores des évaporateurs, qui auraient dû être placés sur les toits. « En raison des conditions-cadres de la résidence, ainsi que pour des raisons écologiques et économiques, nous avons opté pour un chauffage au gaz combiné à une installation solaire thermique centrale », explique Urs Wegmann.

Interlocuteur unique

Après examen de trois offres pour la réalisation de l’installation, les deux coopératives ont décidé de faire confiance au pionnier de l’énergie solaire thermique Soltop. « Le solide engagement et les conseils compétents nous ont convaincus », indique M. Wegmann. Sur la base d’expériences antérieures, le maître d’ouvrage souhaitait confier l’ensemble du système d’approvisionnement en chaleur à une seule entreprise. Un contrat d’entrepreneur général a ainsi été signé avec Soltop pour la conception et la réalisation de l’installation. Tous les installateurs impliqués ont travaillé pour le compte de Soltop. Un consultant en énergie indépendant, missionné par les coopératives, a supervisé les travaux et clarifié les questions relatives aux diverses interfaces. La planification et l’exécution se sont ainsi déroulées sans problème et dans les délais prévus. En service depuis 2018, le nouveau système d’approvisionnement en chaleur donne entière satisfaction aux résidents, selon M. Wegmann. « Nous manquons encore un peu de recul pour véritablement juger du rendement», explique-t-il, « mais les valeurs sont conformes aux prévisions ».

60% d’eau chaude issue du soleil

L’installation est conçue pour couvrir 50 à 60% de la production d’eau chaude sanitaire grâce à l’énergie solaire. « Avec 600 kWh par m2 de surface de capteur, le rendement est même légèrement supérieur aux prévisions», indique Ueli Frei, chef de projet chez Soltop. Installés sur le toit à un seul pan de l’un des quatre immeubles d’habitation, les quelque 200 m² de capteurs plans, pour une surface d’absorption de 190 m², fournissent 120 000 kWh d’énergie thermique par an. Cela correspond à une réduction des émissions de CO2 de près de 25 t par an par rapport à une solution uniquement au gaz naturel. Même si l’investissement initial est plus élevé, l’énergie solaire est rentable sur le long terme. « En se basant sur un prix de revient semblable à celui d’une chaudière à gaz, soit environ 16 cents par kWh, l’investissement sera amorti en environ 15 ans », calcule M. Frei, en sachant que l’espérance de vie de l’installation est d’au moins 30 ans. Sur la base de leurs propres expériences avec des installations similaires, les coopératives sont un peu moins optimistes. « Selon les coûts de réparation et d’entretien, nous tablons sur une durée d’amortissement de l’ordre de 30 à 35 ans », estime M. Wegmann. Quoi qu’il en soit, pour les locataires, les charges ont diminué.

Afin de limiter autant que possible les coûts d’exploitation et de maintenance, l’installation est surveillée à distance par Soltop. Toute irrégularité ou défaut de fonctionnement est ainsi rapidement détecté et signalé à l’administration. Dans le même temps, les partenaires de service concernés sont automatiquement appelés. « Cela nous évite bien des réclamations, des désagréments et des frais », se félicite M. Wegmann.

Maîtrise technique

Comme Ueli Frei le sait d’expérience, la combinaison d’une chaudière au gaz naturel et d’une installation solaire pour l’eau chaude sanitaire est une solution éprouvée. Avec l’introduction de la nouvelle législation énergétique dans les cantons, le MoPEC 2014, les solutions solaires thermiques seront de plus en plus utilisées lors de la rénovation du chauffage. En effet, lors du remplacement des systèmes de chauffage à base de combustibles fossiles, la loi prévoit qu’au moins 10% des besoins en chaleur soient couverts par des énergies renouvelables. Le solaire thermique fait figure de solution idéale pour compléter un chauffage au gaz ou au bois. Il constitue la manière la plus directe et la plus efficace de tirer profit de l’énergie solaire.

Malgré son apparente simplicité, cette solution implique toutefois quelques défis. « Le bon dimensionnement est crucial », explique Ueli Frei. Si l’installation est trop petite, la couverture souhaitée n’est pas atteinte. À l’inverse, si elle est trop grande, la chaleur des capteurs ne peut pas être évacuée en été, ce qui se traduit par une sollicitation inutile des composants du circuit de capteurs. Pour une efficacité maximale, la chaleur issue du toit doit être injectée dans le réservoir d’accumulation au bon endroit. De là, la chaleur est ensuite transférée au chauffe-eau. « Soltop fonctionne avec de petits chauffe-eaux, de sorte à uniquement stocker l’eau chaude sanitaire pendant une courte durée», précise M. Frei. Cela empêche tout développement de légionelles et assure en permanence une hygiène irréprochable de l’eau. Un système de commande astucieux assure une coordination optimale entre la production solaire et l’injection dans l’accumulateur et la production d’eau chaude sanitaire par le chauffe-eau. Une surveillance constante permet de déceler immédiatement tout écart de la plage de fonctionnement optimale. Les maîtres d’ouvrage ont ainsi la certitude que leurs locataires pourront profiter de douches chaudes pendant les 30 prochaines années.