BAT-TH-121 : chauffe-eau solaire en outre-mer, jusqu’à 13,32 kWh cumac par kWh de besoin

Un chauffe-eau solaire thermique ne produit pas d’électricité. Ses capteurs sont des absorbeurs sous vitrage dans lesquels circule un fluide ; le rayonnement les chauffe, le fluide porte cette chaleur vers un ballon de stockage, et l’eau sanitaire y gagne les degrés qu’une résistance ou une chaudière aurait dû lui fournir. En outre-mer, l’eau chaude est très largement produite par effet Joule sur des réseaux insulaires : chaque kilowattheure capté sur le toit est un kilowattheure de moins acheté au réseau, et c’est lui que la fiche convertit en certificats.

Les conditions tropicales sont particulièrement favorables : ensoleillement élevé et régulier toute l’année, sans l’hiver qui fait chuter la production en métropole, et eau froide déjà tiède à l’entrée. Un même mètre carré de capteur couvre ainsi une part bien plus grande du besoin annuel. La fiche en prend acte : elle exige un taux supérieur à 50 % et le plafonne à 90.

La distinction entre les trois familles tient à la place de l’appoint, la source de chaleur qui prend le relais quand le soleil ne suffit pas. Dans un CESI, capteurs, ballon et appoint forment une unité pour un seul point de consommation, souvent un monobloc à thermosiphon en toiture. Dans un collectif, un champ de capteurs alimente un stockage commun, et l’appoint est soit centralisé en chaufferie (CESC), soit individualisé, chaque chambre ayant son ballon d’appoint alimenté en eau préchauffée (CESCI). Pertes de distribution et nature de l’appoint pèsent sur le bilan, d’où deux coefficients.

Le bénéficiaire est le maître d’ouvrage d’un bâtiment tertiaire situé dans l’un des cinq territoires du barème : hôtel, clinique, EHPAD, internat, gymnase, cuisine collective, commerce, bureaux. Le bâtiment peut être existant ou neuf. Un logement ou un immeuble d’habitation ne relèvent pas de BAT-TH-121, même avec le même matériel sur le toit, et un chauffe-eau solaire posé en métropole relève d’une autre fiche.

Deux acteurs doivent être qualifiés. L’installateur possède une qualification Qualibat, Qualit’ENR ou équivalente, pour le solaire thermique individuel s’il pose un CESI, collectif s’il pose un CESC ou un CESCI. L’auteur de l’étude de dimensionnement doit être un bureau d’études indépendant RGE en solaire thermique dès que la superficie hors-tout de capteurs dépasse 25 m² ; en dessous, l’installateur peut la réaliser lui-même avec un logiciel reconnu. Comme pour toute opération CEE, le mandataire ou l’obligé doit être intervenu au plus tard le jour de l’engagement, donc avant la signature du devis.

Le point 5 de la fiche tient en deux lignes : 0,148 × B × T pour un CESI ou un collectif à appoint individualisé, 0,086 × B × T pour un collectif à appoint centralisé, sans autre coefficient. B est le besoin annuel en eau chaude sanitaire, en kWh par an, issu de l’étude. La fiche écrit « besoin annuel en eau chaude sanitaire à produire par l’énergie solaire », et il faut lire cette expression avec soin : elle définit par ailleurs T comme le rapport entre l’énergie solaire utile et les besoins de soutirage, puis multiplie B par T. La lecture cohérente est que B désigne le besoin que l’installation solaire est dimensionnée pour desservir, celui qui figure au dénominateur de T, et non la seule part fournie par le soleil : prendre une production solaire déjà réduite par la couverture reviendrait à compter T deux fois.

T est le taux de couverture solaire de l’étude, encadré deux fois : strictement supérieur à 50 et au plus égal à 100, et toute valeur supérieure ou égale à 90 % est ramenée à 90. La fiche impose aussi sa propre définition, quelle que soit celle du logiciel : énergie solaire utile, prise à la sortie du ballon de stockage pour un CESC ou fournie aux ballons d’appoint pour un CESI ou un CESCI, rapportée aux besoins de soutirage. Un taux calculé sur l’énergie captée avant pertes de stockage serait à corriger avant d’entrer au dossier.

Dans la formule, T s’emploie en points de pourcentage, pas en fraction : l’encadrement « 50 < T ≤ 100 » ne laisse pas de doute, un taux de 72 % s’écrit 72. Avec T à son plafond, un kWh de besoin annuel vaut 0,148 × 90 = 13,32 kWh cumac en CESI ou CESCI et 0,086 × 90 = 7,74 kWh cumac en CESC : on part du besoin annuel d’eau chaude et on le multiplie par un facteur qui va d’un peu plus de 4,3 (CESC à T juste au-dessus de 50) à 13,32 (CESI ou CESCI à T = 90).

Quatre cas, avec des B et des T qui sont des hypothèses de travail, pas des résultats d’étude. Un cabinet médical à Cayenne équipé d’un CESI monobloc à thermosiphon : besoin annuel de 2 500 kWh, couverture de 85 %, soit 0,148 × 2 500 × 85 = 31 450 kWh cumac. Un hôtel de quarante chambres à Saint-Gilles-les-Bains, à La Réunion, avec un collectif à appoint centralisé en chaufferie : besoin de 60 000 kWh, couverture de 65 %, soit 0,086 × 60 000 × 65 = 335 400 kWh cumac.

Un EHPAD à Fort-de-France dont chaque chambre conserve son ballon d’appoint alimenté en eau préchauffée, donc un CESCI : besoin de 45 000 kWh, couverture de 72 %, soit 0,148 × 45 000 × 72 = 479 520 kWh cumac. Avec un besoin inférieur à celui de l’hôtel, cet EHPAD obtient davantage de certificats : le coefficient 0,148 contre 0,086 fait plus que compenser. L’architecture de l’appoint se choisit pour des raisons d’exploitation, mais elle change le montant dans un rapport de 1,72.

Dernier cas, celui du plafond. Un internat de lycée à Mamoudzou, à Mayotte, installe un CESC et l’étude annonce une couverture de 96 %. La fiche impose T = 90 : avec un besoin de 30 000 kWh, le montant est 0,086 × 30 000 × 90 = 232 200 kWh cumac, et non 0,086 × 30 000 × 96 = 247 680.

Tout part de l’étude de dimensionnement. La fiche lui confie quatre résultats : la superficie hors-tout de capteurs au sens de la norme ISO 9488, c’est-à-dire l’encombrement cadre compris, le besoin annuel d’eau chaude, l’efficacité énergétique pour le chauffage de l’eau et le taux de couverture. Jusqu’à 25 m² hors-tout, une étude SOLO, SCHEFF, POLYSUN ou équivalente, par le professionnel ou un bureau d’études indépendant, suffit. Au-delà, le dimensionnement est réalisé par un bureau d’études indépendant RGE en solaire thermique, dont la décision de qualification entre dans le dossier.

Deuxième exigence, l’efficacité énergétique pour le chauffage de l’eau, au sens du règlement européen d’écoconception des chauffe-eau que cite la fiche. Le seuil dépend du profil de soutirage, de M à 4XL, et de l’énergie de l’appoint : de 36 à 64 % pour un appoint électrique à effet Joule, de 95 à 120 % pour tout autre appoint. L’écart vient de la convention du règlement, qui compte l’électricité en énergie primaire.

Troisième exigence, le matériel. Les équipements ont une certification QB dont le domaine d’emploi de l’avis technique couvre explicitement les départements d’outre-mer ; une certification QB valable en métropole ne suffit pas. À défaut, l’équivalence comporte trois volets : une certification Solar Keymark « Capteur » pour la circulation forcée ou « Système » pour les thermosiphons et auto-stockeurs ; une tenue à l’arrachement du vitrage d’au moins 3 000 Pa selon l’ISO 9806, mesurée par un laboratoire accrédité, avec une note de calcul aux Eurocodes validant les fixations face aux charges mécaniques, climatiques et sismiques ; un rapport de tenue à la corrosion d’un organisme tiers certifié ISO 9001, classe E17 au moins pour châssis, visserie et fixations, E16 au moins pour capteur et ballon selon la NF P 24-351, plus une étude du couple électrochimique des matériaux.

Quatrième exigence, la preuve de réalisation. La facture mentionne la mise en place d’un CESI, d’un CESCI ou d’un CESC, la superficie hors-tout totale de capteurs posés et l’efficacité énergétique pour le chauffage de l’eau. À défaut, elle indique la marque, la référence et la surface posée, et un document du fabricant ou d’un organisme accrédité atteste du type d’équipement et de son efficacité ; s’il porte une date de validité, il reste utilisable jusqu’à un an après la fin de cette validité. S’y ajoutent l’avis QB ou ses équivalences, l’étude de dimensionnement et les qualifications du bureau d’études et de l’installateur.

Un contrôle croise les quatre documents du dossier : surface posée sur la facture contre surface étudiée, type d’équipement facturé contre celui du certificat, T de l’étude contre T du calcul. Le bon réflexe : verrouiller l’étude avant tout engagement, B et T sous leur nom avec la définition de T que la fiche impose, vérifier si la surface hors-tout dépasse 25 m², et faire intervenir le mandataire avant la signature du devis.

• Taux de couverture inférieur ou égal à 50 % : l’installation n’est pas éligible, quelle que soit sa taille.
• T supérieur à 90 utilisé tel quel au lieu d’être ramené à 90, ou T exprimé en fraction plutôt qu’en points, ce qui divise le montant par cent.
• B mal défini : besoin de tout le bâtiment alors que l’installation ne dessert qu’une aile, ou production solaire déjà réduite par T, ce qui compte la couverture deux fois.
• Avis technique QB qui ne cite pas les départements d’outre-mer, ou équivalence incomplète : Solar Keymark sans rapport d’arrachement, note de calcul aux Eurocodes absente, rapport de corrosion sans étude du couple électrochimique.
• Installateur qualifié pour le solaire individuel qui pose un CESC ou un CESCI, ou CESC déclaré comme CESCI pour obtenir le coefficient 0,148 : le schéma hydraulique et la facture, qui doit nommer le type d’équipement, le révèlent.
• Efficacité énergétique inférieure au seuil du profil de soutirage, facture muette sur la superficie hors-tout ou l’efficacité sans document du fabricant pour y suppléer, ou mandataire intervenu après la signature du devis.