Utiliser le surplus d'énergie photovoltaïque avec un élément chauffant au lieu de l'injecter dans le réseau.
Les personnes qui utilisent un système photovoltaïque injectent souvent plus d'électricité dans le réseau que nécessaire par temps ensoleillé. Grâce à une technologie adaptée, ce surplus peut être utilisé directement pour la production d'eau chaude sanitaire. Cela augmente l'autoconsommation et réduit simultanément les coûts de chauffage.
Comment convertir votre surplus d'énergie photovoltaïque en eau chaude à l'aide d'un chauffe-eau à immersion
Un élément chauffant photovoltaïque excédentaire convertit directement le surplus d'énergie solaire en eau chaude sanitaire. Lorsque votre installation photovoltaïque produit plus d'énergie que votre foyer n'en consomme, l'élément chauffant se met en marche et chauffe votre eau chaude sanitaire. Au lieu de revendre l'électricité excédentaire au réseau, vous l'utilisez vous-même et réalisez des économies. Chez PVundSO, nos ingénieurs électriciens qualifiés conseillent régulièrement nos clients sur ce sujet. Ce guide vous explique le fonctionnement d'un élément chauffant photovoltaïque excédentaire, son coût et les points à prendre en compte lors de son choix et de son installation.
Que devient l'énergie excédentaire produite par votre système photovoltaïque ?
Injectez-le dans le réseau ou consommez-le vous-même
un Système photovoltaïque Un panneau solaire installé sur votre maison produit souvent bien plus d'électricité pendant la journée que votre foyer n'en consomme. Ce surplus est automatiquement injecté dans le réseau public, et vous recevez en contrepartie le tarif de rachat légal. Actuellement, ce tarif est d'environ 8 centimes par kilowattheure.
L'électricité que vous consommez sur le réseau, en revanche, vous coûte entre 30 et 40 centimes par kilowattheure. Chaque kilowattheure que vous consommez vous permet donc d'économiser bien plus que le prix que vous auriez à payer pour le réinjecter dans le réseau. C'est précisément là que l'utilisation ciblée du surplus d'énergie photovoltaïque prend tout son sens.
Si vous souhaitez augmenter votre autoconsommation d'énergie, plusieurs options s'offrent à vous. Un système de stockage par batterie permet de conserver le surplus d'énergie pour la soirée. Un chauffe-eau électrique la convertit directement en eau chaude. Ces deux solutions peuvent également être combinées.
Pourquoi l'utilisation de l'énergie excédentaire est financièrement avantageuse
Un exemple illustre la différence. Un système photovoltaïque de 10 kWc produit facilement 50 kWh d'électricité par une belle journée d'été. Si le ménage n'en consomme que 15 kWh, les 35 kWh restants sont injectés dans le réseau. Le tarif de rachat est alors d'environ 2,80 €.
Utilisez plutôt 10 à 15 kWh de cette énergie pour produire de l'eau chaude avec un chauffe-eau électrique, et vous économiserez de 3 à 6 euros sur vos factures de gaz ou d'électricité en une seule journée. Sur une année, cela représente plusieurs centaines d'euros d'économies. Un chauffe-eau électrique pour récupérer le surplus d'énergie photovoltaïque est donc l'un des moyens les plus rapides d'optimiser le fonctionnement de votre installation photovoltaïque.
Voici comment fonctionne un élément chauffant avec l'énergie photovoltaïque excédentaire
Conception et principe de fonctionnement
Un élément chauffant photovoltaïque est essentiellement un élément chauffant électrique qui se visse sur votre ballon d'eau chaude sanitaire existant. Dès que le système photovoltaïque produit plus d'électricité que le foyer n'en consomme, le système de gestion du surplus détecte ce dernier et le dirige vers l'élément chauffant, qui le convertit en chaleur.
Le principe est similaire à celui d'un chauffe-eau à immersion. L'élément chauffant chauffe progressivement l'eau du ballon tant que l'énergie solaire est disponible. Dès que l'ensoleillement diminue ou que la consommation d'électricité du foyer augmente, le système de régulation réduit la puissance de chauffage ou coupe l'élément chauffant. Ainsi, la production d'eau chaude sanitaire ne nécessite aucune consommation d'électricité supplémentaire du réseau.
Contrôle progressif pour une utilisation optimale
Les éléments chauffants simples fonctionnent selon un principe marche/arrêt. Ils ne s'activent que lorsqu'un certain seuil est atteint, par exemple un surplus de 2 kW. Si le surplus disponible est inférieur à ce seuil, l'élément chauffant reste éteint et l'énergie est injectée dans le réseau.
Des éléments chauffants à réglage continu comme les my-PV AC ELWA 2 Cela résout le problème. Ces systèmes ajustent en permanence leur production en fonction du surplus d'énergie photovoltaïque disponible. Le chauffage se déclenche dès quelques centaines de watts, et la puissance de sortie varie selon la production solaire. On peut ainsi exploiter efficacement même de faibles surplus, et l'injection d'électricité sur le réseau est quasiment nulle.
Quelles sont les exigences relatives à un élément chauffant photovoltaïque ?
Production minimale du système photovoltaïque
Pour qu'un élément chauffant soit rentable avec un surplus d'énergie photovoltaïque, votre installation doit avoir une puissance d'au moins 3 à 5 kWc. Avec des installations plus petites ou des panneaux solaires sur balcon, le surplus d'énergie est généralement insuffisant pour chauffer l'eau de manière perceptible. La consommation domestique réduit encore davantage le surplus disponible.
La taille du système n'est pas le seul facteur déterminant. Le profil de consommation joue également un rôle important. Les personnes rarement présentes à leur domicile en journée disposent d'un surplus d'énergie plus important que celles qui travaillent à domicile. Notre offre gratuite liste de contrôle du système PV Cela vous aide à évaluer votre propre situation de manière réaliste.
Réservoir d'eau chaude et raccordement
Un ballon d'eau chaude sanitaire ou un réservoir tampon muni d'un filetage libre de 38 mm (1,5 pouce) pour la résistance est nécessaire. La plupart des ballons d'une capacité de 150 litres ou plus sont équipés d'un raccord correspondant. Pour les ballons plus anciens, il est conseillé de vérifier rapidement les raccords existants.
L'élément chauffant est installé en complément du système de chauffage existant. Il ne remplace ni la chaudière ni la pompe à chaleur, mais les complète efficacement. Par temps ensoleillé, l'élément chauffant photovoltaïque assure la totalité de la production d'eau chaude sanitaire. Durant les mois d'hiver, il réduit sensiblement la charge du système de chauffage principal.
Quel est le prix d'un élément chauffant pour la récupération du surplus d'énergie photovoltaïque ?
Coûts d'acquisition et installation
L'investissement pour un chauffe-eau électrique avec gestion du surplus d'énergie photovoltaïque varie de 300 € à 2 000 €, selon les fonctionnalités. Un chauffe-eau électrique simple, sans système de gestion intégré, coûte entre 80 € et 350 €. Le système de gestion du surplus d'énergie représente un surcoût de 150 € à 800 €. Les frais d'installation s'élèvent approximativement entre 200 € et 500 €.
Ceux qui préfèrent une solution complète trouveront chez nous ce qu'ils recherchent. Kits photovoltaïques complets avec élément chauffantLes panneaux solaires, l'élément chauffant et le système de contrôle sont déjà coordonnés. Cela simplifie la planification et permet de réaliser des économies par rapport à l'achat séparé des composants.
Amortissement et économies annuelles
| la taille du ménage | Épargne annuelle | investissement | Amortissement |
|---|---|---|---|
| Personnes 2 | 200 à 350 Euro | 400 à 800 Euro | 1,5 en années 3 |
| Personnes 4 | 350 à 600 Euro | 500 à 1.200 Euro | 1 en années 3 |
| Personnes 6 | 500 à 800 Euro | 600 à 1.500 Euro | 1 en années 2,5 |
Les économies exactes dépendent de votre consommation d'eau chaude, de la taille de votre installation photovoltaïque et du prix actuel de l'énergie. Un foyer type de quatre personnes économise entre 1 200 et 2 000 kWh d'électricité du réseau par an, consommation compensée par le chauffe-eau solaire. Avec un coût de l'électricité de 0,30 € le kWh, cela représente une économie annuelle de 350 à 600 €. La plupart des chauffe-eau solaires sont donc amortis en un à trois ans.
Élément chauffant photovoltaïque ou pompe à chaleur pour l'eau chaude sanitaire.
Comparaison de l'efficacité
Un chauffe-eau à immersion convertit l'électricité en chaleur selon un rapport de 1:1. Un kilowattheure d'électricité produit exactement un kilowattheure de chaleur. En revanche, une pompe à chaleur pour eau chaude sanitaire atteint un COP de 3 à 4. Elle génère trois à quatre kilowattheures de chaleur à partir d'un kilowattheure d'électricité en utilisant également la chaleur ambiante de l'air.
L'efficacité supérieure de la pompe à chaleur semble de prime abord indéniablement supérieure. Toutefois, cet avantage est moins significatif en cas de surplus important d'énergie photovoltaïque gratuite. Si cette énergie solaire était autrement injectée dans le réseau sans être utilisée, le COP (coefficient de performance) devient secondaire.
Quand quelle solution est la plus judicieuse ?
Le chauffe-eau à immersion pour production d'énergie photovoltaïque excédentaire séduit par son prix d'achat abordable, sa facilité d'installation et son fonctionnement sans entretien. Il est particulièrement adapté si vous possédez déjà un ballon d'eau chaude sanitaire et que votre installation photovoltaïque produit régulièrement un surplus d'énergie en été.
Une pompe à chaleur pour eau chaude sanitaire est plus avantageuse si la production photovoltaïque est limitée ou si l'énergie solaire est nécessaire pour la production d'eau chaude même en hiver. Le surcoût de 1 500 € à 3 500 € est compensé par une meilleure efficacité sur le long terme. Pour de nombreux propriétaires, un chauffe-eau photovoltaïque est idéal car l'investissement est faible et rapidement amorti.
Choisir le bon contrôle des surplus et la bonne gestion de l'énergie
Commande à variation continue vs. commande par commutation
Le régulateur est l'élément central de tout système de chauffage par immersion. Les régulateurs à commutation fonctionnent avec un seuil simple. Si le surplus d'énergie photovoltaïque dépasse une valeur définie, le chauffage par immersion se met en marche à pleine puissance. Si le surplus retombe en dessous du seuil, il s'arrête. Cette option est économique et simple, mais elle entraîne un gaspillage d'énergie excédentaire en dessous du seuil de commutation.
Les systèmes de contrôle à variation continue comme les mon-PV AC THOR À l'inverse, ils régulent la puissance de sortie en continu de 0 à 3 kW. Le système AC THOR transforme n'importe quel chauffe-eau à immersion standard en un système intelligent, ajustant la puissance de chauffage au surplus d'énergie solaire disponible avec une précision seconde par seconde. Associé à un système adapté Élément chauffant de 3 kW pour le AC THOR Il constitue un système coordonné de production d'eau chaude sanitaire utilisant l'énergie solaire.
Compatibilité avec les onduleurs et les systèmes domotiques
Les régulateurs de surplus d'énergie modernes communiquent avec votre onduleur via Wi-Fi ou Modbus. Les appareils de fabricants tels que Hoymiles, Solis, Sofar ou Deye sont généralement compatibles. Lors du choix d'un régulateur, assurez-vous de sa compatibilité avec votre installation existante.
Les utilisateurs d'un système domotique peuvent souvent intégrer l'élément chauffant photovoltaïque. La température cible, les priorités et les plages horaires peuvent être définies via des applications ou des portails web. Cela permet de suivre en permanence sa consommation et sa production d'eau chaude.
Dimensionnement correct de l'élément chauffant photovoltaïque
Performances basées sur la taille du ménage et la demande en eau chaude
| la taille du ménage | Demande d'eau chaude par jour | Puissance de l'élément chauffant recommandée | Volume de stockage recommandé |
|---|---|---|---|
| Personnes 1 à 2 | 60 à 100 litres | 2kW | 150 à 200 litres |
| Personnes 3 à 4 | 120 à 200 litres | 2 à 3 kW | 200 à 300 litres |
| Personnes 5 à 6 | 200 à 300 litres | 3 à 3,5 kW | 300 à 400 litres |
Pour les ménages plus petits ayant des besoins modérés en eau chaude, my-PV DC ELWA D'une puissance de 2 kW, il fonctionne directement sur les panneaux solaires en courant continu et ne nécessite pas d'onduleur. Pour les foyers plus importants, des éléments chauffants d'une puissance de 3 à 3,5 kW sont disponibles, comme l'AC ELWA 2 à variation continue.
Le dimensionnement adéquat dépend non seulement du nombre de personnes dans le foyer, mais aussi des habitudes de douche, de la présence d'une baignoire et de la capacité photovoltaïque installée sur le toit. En cas de doute, nous serons ravis de vous conseiller personnellement sur la solution la mieux adaptée à votre habitation.
Réglages du volume et de la température de stockage
Le volume du ballon d'eau chaude sanitaire doit être adapté à la puissance de la résistance et aux besoins journaliers en eau chaude. Un ballon trop petit limite l'utilisation de l'énergie excédentaire car l'eau atteint trop rapidement la température souhaitée. À l'inverse, un ballon trop grand consomme davantage d'énergie pour atteindre cette température.
Une température cible de 55 à 60 degrés Celsius est recommandée pour un fonctionnement quotidien. Cette température est suffisante pour tous les usages domestiques. Le réservoir de stockage doit être chauffé à 65 degrés au moins une fois par semaine afin d'éliminer efficacement les légionelles. De nombreux systèmes de contrôle assurent automatiquement cette protection contre les légionelles.
Erreurs fréquentes lors de l'utilisation du surplus d'énergie photovoltaïque pour la production d'eau chaude sanitaire
Des erreurs évitables surviennent fréquemment lors de l'installation et du fonctionnement d'un élément chauffant photovoltaïque. Avant la mise en service de votre système, veuillez prendre en compte les points suivants.
- L'élément chauffant est trop grand. Un élément chauffant de 6 kW raccordé à un système de 5 kWc fonctionne rarement à pleine capacité. Dès que le système photovoltaïque ne produit pas suffisamment d'électricité excédentaire, l'élément chauffant puise l'énergie manquante sur le réseau. Choisissez la puissance de chauffage en fonction de votre installation et de votre production d'électricité excédentaire habituelle.
- protection contre la légionellose négligée L'eau chaude à une température inférieure à 55 °C favorise la prolifération de la bactérie Legionella dans le réservoir. Assurez-vous que votre thermostat chauffe régulièrement l'eau à au moins 65 °C. Les appareils modernes comme l'AC ELWA 2 proposent cette fonction de série.
- L'élément chauffant et le stockage de la batterie sont complets Sans priorisation claire en matière de gestion de l'énergie, l'élément chauffant peut être utilisé pour stockage d'énergie Éliminez le superflu. Établissez un ordre logique. En règle générale, le stockage par batterie est prioritaire, car l'électricité stockée est plus flexible à utiliser que l'eau chaude.
- Détection d'excès manquante ou inappropriée Sans compteur intelligent ni système de contrôle adapté, l'élément chauffant ne détecte pas les surplus d'électricité. Dans le pire des cas, il fonctionnera sur le réseau électrique, ce qui engendrera des coûts supplémentaires. Assurez-vous que la détection des surplus est correctement configurée.
Questions fréquentes concernant l'élément chauffant photovoltaïque
Puis-je faire fonctionner un élément chauffant avec une centrale électrique de balcon ?
Avec un système solaire photovoltaïque de balcon produisant 800 watts injectés sur le réseau, il ne reste que très peu d'énergie excédentaire après la consommation domestique pour alimenter un chauffe-eau électrique. Dans la plupart des cas, la puissance disponible est insuffisante pour chauffer l'eau de manière significative. L'utilisation d'un chauffe-eau électrique pour exploiter le surplus d'énergie photovoltaïque devient intéressante avec un système d'au moins 3 kWc.
Est-il possible de moderniser un élément chauffant existant ?
Oui, grâce à un contrôleur de surplus d'énergie externe comme le my-PV AC THOR, la résistance chauffante existante du ballon d'eau chaude sanitaire peut également être gérée intelligemment. L'installation ne nécessite aucune modification structurelle du ballon. Le contrôleur se connecte entre le système de gestion de l'énergie et la résistance chauffante et détecte automatiquement le surplus d'énergie solaire disponible.
Un élément chauffant photovoltaïque fonctionne-t-il également en hiver ?
En hiver, la production photovoltaïque diminue et l'ensoleillement est plus court. L'élément chauffant fonctionne donc moins souvent et n'atteint pas toujours la température cible grâce à la seule énergie solaire. Cependant, par temps clair en hiver, il contribue tout de même de manière significative à la production d'eau chaude. Son utilisation principale s'étend de mars à octobre, période où la production solaire est nettement supérieure.
Ai-je également besoin d'un système de stockage de batterie ?
Un chauffe-eau à immersion et un système de stockage par batterie sont deux solutions différentes pour utiliser le surplus d'énergie photovoltaïque. Le chauffe-eau à immersion convertit l'électricité en chaleur, tandis que le système de stockage par batterie stocke l'électricité pour une utilisation ultérieure. Ces deux solutions sont complémentaires, à condition que le système de gestion de l'énergie les priorise correctement.
Conclusion
Un élément chauffant récupérateur de surplus d'énergie photovoltaïque est l'un des moyens les plus simples et économiques d'accroître l'autoconsommation de votre installation photovoltaïque. Avec un investissement initial de 300 € et un retour sur investissement en un à trois ans, cette technologie est rapidement rentable. Qu'il s'agisse d'un système à réglage continu ou d'une solution à commutation simple, il existe une option adaptée à presque toutes les installations et à tous les foyers. Si vous souhaitez utiliser votre surplus d'énergie solaire grâce à un élément chauffant, vous trouverez différents produits my-PV dans notre gamme. Nous sommes à votre disposition pour répondre à toutes vos questions concernant le dimensionnement ou la compatibilité avec votre installation existante. personnellement disponible.
