Amortissement d'un chauffe-eau solaire : ce qu'il économise réellement

Demandez à trois fournisseurs combien de temps un chauffe-eau solaire met à se rembourser et vous obtiendrez trois réponses assurées, toutes différentes, et aucune calculée à partir de votre bâtiment. C'est parce que l'amortissement n'est pas une propriété de l'équipement. C'est un rapport entre ce que vous payez pour installer un système et ce qu'il vous fait économiser chaque année, et les deux moitiés de ce rapport vous appartiennent, pas au produit.

Ce guide vous donne l'arithmétique. Quatre étapes, des chiffres réels et deux exemples concrets. À la fin, vous pourrez prendre n'importe quel devis qu'on vous remet et calculer vous-même son amortissement, y compris les erreurs qui rendent la plupart des chiffres publiés bien trop optimistes.

La seule formule qui compte

Amortissement en années = coût installé ÷ économie annuelle.

C'est tout le calcul. Tout ce qui suit sert à remplir honnêtement ces deux chiffres, car une donnée fausse d'un côté ou de l'autre produit une réponse non seulement imprécise mais trompeuse. L'économie annuelle en particulier se construit à partir de trois quantités distinctes que les gens confondent régulièrement : combien d'énergie consomme votre eau chaude, quelle part de cette énergie le solaire portera réellement, et ce que vaut vraiment un kilowattheure évité sur votre facture.

Étape 1 : combien d'énergie votre eau chaude consomme réellement

Partez de la physique plutôt que d'une brochure. Élever un litre d'eau d'un degré Celsius demande environ 0,00116 kWh. Cette constante ne change ni avec la marque, ni la technologie, ni les affirmations marketing, ce qui en fait le chiffre le plus fiable de tout ce calcul.

kWh par jour = litres par jour × élévation de température en °C × 0,00116

L'élévation de température est l'écart entre l'eau qui arrive dans votre bâtiment et la température à laquelle vous stockez. Dans le Golfe, l'eau du réseau est chaude selon les normes internationales, souvent proche de 30 °C en plein été et descendant à environ 20 °C en hiver. Stocker à 55 °C signifie donc une élévation d'environ 25 °C en été et 35 °C en hiver, si bien que 30 °C est une moyenne annuelle raisonnable pour cette région. Cette chaleur régionale joue discrètement en votre faveur, car vous payez pour combler un écart plus petit qu'un bâtiment en climat froid.

Deux réserves honnêtes. D'abord, il s'agit de l'énergie qui finit dans l'eau; une installation réelle perd aussi de la chaleur par la cuve et la tuyauterie, si bien que votre consommation réelle est un peu plus élevée. Considérez le tableau comme un plancher, ce qui rend prudent tout chiffre d'amortissement qui en découle. Ensuite, si vous ne connaissez pas vos litres quotidiens, ne devinez pas au hasard. Notre guide pour déterminer la taille de chauffe-eau qu'il vous faut convertit occupants, salles de bain et points d'eau en un chiffre quotidien défendable.

Étape 2 : quelle part le solaire portera réellement

La proportion de votre énergie annuelle d'eau chaude fournie par le solaire s'appelle la fraction solaire, et c'est le chiffre que la plupart des discours commerciaux arrondissent discrètement à 100 %.

Elle n'est jamais de 100 %, et courir après cette dernière tranche est une mauvaise économie. Dimensionner les capteurs pour couvrir votre pire semaine d'hiver signifie que, la majeure partie de l'année, vous produisez plus de chaleur que la cuve ne peut en absorber, et le surplus n'a simplement nulle part où aller. C'est pourquoi tout système bien conçu inclut un appoint, et pourquoi notre guide de dimensionnement solaire traite la fraction solaire comme un choix de conception délibéré plutôt qu'un objectif à maximiser.

Point essentiel, la fraction solaire est le résultat d'une simulation pour votre toit précis, pas une spécification à lire sur un produit. Elle dépend de votre latitude, de l'orientation, de l'inclinaison, de l'ombrage, de la surface de capteurs et de la répartition de votre demande dans la journée. Demandez à tout fournisseur qui vous annonce un chiffre d'amortissement quelle fraction solaire annuelle il a supposée. S'il ne peut pas répondre, son chiffre d'amortissement n'a pas été calculé.

Voici ce que font différentes hypothèses pour le foyer de 300 litres ci-dessus, qui consomme 3 821 kWh par an :

L'écart entre la première et la dernière ligne représente 60 % d'économie en plus, soit environ 60 % de temps d'amortissement en moins. Un fournisseur peut faire paraître un système excellent ou ordinaire simplement en choisissant cette seule hypothèse, et c'est exactement pourquoi vous devriez exiger de la voir.

Étape 3 : ce que vaut réellement un kilowattheure évité

C'est l'étape la plus souvent mal faite, et la faire correctement peut changer votre réponse de moitié.

Les gens divisent leur facture mensuelle par leurs kWh mensuels et utilisent ce tarif moyen. C'est le mauvais chiffre. Le solaire retire la consommation du haut de votre facture, pas du milieu, si bien que ce qui compte est votre tarif marginal: le prix du dernier kilowattheure que vous achetez. Là où les tarifs montent par tranches, le tarif marginal est plus élevé que la moyenne, et utiliser la moyenne sous-estime votre économie.

La deuxième omission est la taxe. L'Arabie saoudite applique 15 % de TVA sur la facture d'électricité, si bien qu'un kilowattheure que vous évitez d'acheter vous fait économiser le tarif plus la TVA correspondante. En utilisant les tranches tarifaires publiées par la Saudi Electricity Company, la valeur réelle d'un kWh évité s'établit comme suit :

Les tarifs sont révisés de temps à autre ; prenez donc votre tarif actuel sur votre dernière facture plutôt que dans un article, y compris celui-ci. Mais notez le point structurel : une villa qui dépasse régulièrement 6 000 kWh par mois économise deux tiers de plus par kWh évité qu'une villa qui reste en dessous, et un bâtiment commercial économise encore davantage, car la consommation commerciale est facturée à un tarif unique dès la première unité. La même installation, sur le même toit, s'amortit à des vitesses très différentes selon la ligne du tableau tarifaire où vous vous situez.

Si vous remplacez du diesel ou du GPL plutôt que l'électricité du réseau, la valeur par unité de chaleur est généralement plus élevée encore, et l'amortissement d'autant plus court.

Étape 4 : le coût installé, pas le coût de l'équipement

L'autre moitié du rapport est le chiffre que les gens sous-estiment. L'amortissement doit se calculer sur ce que coûte le système en fonctionnement sur votre toit, pas sur le prix du matériel sur une palette.

Un coût installé complet comprend :

• Capteurs et cuve de stockage
• Châssis de fixation, et tous travaux structurels de toiture ou lestage nécessaires
• Pompe, régulateur et vase d'expansion sur un système à pompe
• Tuyauterie isolée entre le toit et la cuve, régulièrement oubliée dans les devis et tout aussi régulièrement sous-isolée
• La résistance ou la source de chaleur d'appoint, dont tout système a besoin
• Main-d'œuvre, frais d'accès ou de grue, permis et mise en service

Nous ne publions pas ici de prix de systèmes, car un chiffre crédible dépend de votre capacité, du type de capteur, de l'accès au toit et des conditions du site. Ce que cet article vous donne à la place, c'est la méthode pour transformer n'importe quel devis en période d'amortissement, y compris les devis qui ne sont pas les nôtres.

Exemple concret : une villa

Une famille utilisant 300 litres d'eau chaude par jour, avec une élévation moyenne de 30 °C, et un système conçu pour une fraction solaire annuelle de 70 %.

• Énergie annuelle d'eau chaude : 3 821 kWh
• Évitée par le solaire à 70 % : 2 675 kWh
• Économie annuelle dans la tranche résidentielle basse, 0,207 SAR : 554 SAR
• Économie annuelle dans la tranche résidentielle haute, 0,345 SAR : 923 SAR

Divisez maintenant votre devis installé par ces économies :

Lisez ce tableau attentivement, car il dit quelque chose que la plupart des discours marketing solaires ne diront pas. Au tarif résidentiel bas subventionné de l'Arabie saoudite, le chauffage solaire domestique de l'eau s'amortit lentement. L'économie devient réellement attrayante lorsque la consommation du foyer se situe dans la tranche haute, lorsque la demande d'eau chaude est importante, ou lorsque le combustible alternatif est cher. Un appartement de deux personnes à usage modeste est un candidat faible sur la seule arithmétique, et nous préférons vous le dire plutôt que de vous vendre un système qui déçoit.

Exemple concret : un hôtel de 40 chambres

L'eau chaude commerciale change le tableau, et il vaut la peine de voir pourquoi en chiffres plutôt qu'en adjectifs. Prenez 40 chambres à 65 % d'occupation moyenne, 120 litres d'eau chaude par chambre occupée et par jour, et une élévation de 35 °C car l'hôtellerie stocke plus chaud pour la sécurité et le mitigeage.

• Eau chaude par jour : 26 chambres occupées × 120 litres = 3 120 litres
• Énergie par jour : 127 kWh, soit 46 355 kWh par an
• Évitée par le solaire à une fraction de 60 % : 27 813 kWh par an
• Au tarif commercial de 0,368 SAR TVA comprise : 10 235 SAR économisés par an

Un coût installé de 60 000 SAR s'amortit en 5,9 ans sur ces chiffres, et 90 000 SAR en 8,8 ans. L'économie représente environ onze fois celle de la villa en valeur absolue, et trois facteurs structurels en sont responsables : la charge fonctionne 365 jours par an au lieu de fluctuer avec les vacances scolaires, l'alimentation commerciale est facturée au tarif unique plus élevé dès la première unité, et le coût par litre de capacité installée baisse à mesure que les systèmes grandissent.

Voici la règle générale à retenir : le chauffage solaire de l'eau récompense une demande importante, stable et présente toute l'année. Les hôtels, les logements de main-d'œuvre, les salles de sport, les blanchisseries et les résidences sont les candidats les plus solides, et c'est pourquoi nous les traitons comme une catégorie de conception à part entière dans nos guides sur les systèmes d'eau chaude pour hôtels et systèmes d'eau chaude commerciaux.

Cinq raisons pour lesquelles les chiffres d'amortissement annoncés sont trop optimistes

Lorsqu'une promesse d'amortissement paraît remarquable, l'une de ces raisons se cache presque toujours derrière :

1. Une fraction solaire supposée proche de 100 %. L'appoint existe précisément parce que cela n'arrive pas.
2. Le prix de l'équipement utilisé à la place du coût installé. Fixation, tuyauterie, main-d'œuvre et mise en service sont de l'argent réel.
3. La production estivale de pointe présentée comme moyenne annuelle. Vos semaines d'hiver font aussi partie de l'année.
4. La facture d'électricité entière prise comme référence. Le chauffage solaire de l'eau ne remplace que l'énergie de chauffage de l'eau, pas la climatisation, l'éclairage ni les appareils.
5. L'entretien entièrement exclu. Faible, mais pas nul, et il revient chaque année.

Un facteur joue dans l'autre sens, en votre faveur : les prix de l'énergie tendent à augmenter sur la vie du système. Un calcul à tarif fixe est donc prudent, car chaque année future d'économie vaudra probablement un peu plus que l'année utilisée pour le calcul.

Ce qui fait le plus bouger la réponse

Si vous n'avez le temps de vérifier que quelques données, vérifiez celles-ci, dans cet ordre :

Remarquez que les deux premiers n'ont rien à voir avec le produit que vous achetez. C'est la hiérarchie honnête, et c'est pourquoi le choix entre capteurs à tubes sous vide et capteurs plans doit venir après avoir établi que l'économie tient debout.

Les coûts qui continuent après l'installation

Un calcul d'amortissement qui ignore l'entretien est incomplet. Dans cette région, les postes récurrents sont prévisibles :

• La poussière sur les capteurs. Un capteur encrassé produit moins de chaleur, et dans les conditions du Golfe, le nettoyage n'est pas facultatif.
• Le tartre en eau dure. L'eau souterraine dans une grande partie de l'Arabie saoudite est dure, et le tartre sur les surfaces de chauffe réduit le transfert de chaleur.
• L'inspection de l'anode. Une anode sacrificielle en magnésium protège la cuve en se corrodant à sa place ; elle se consomme donc avec le temps et doit être vérifiée.
• Pompe et régulateur sur les systèmes à pompe, étant les seules pièces mobiles.

Pourquoi la chimie de l'eau compte autant ici, et ce que cela implique pour le matériau de la cuve, est traité sur notre page sur les chauffe-eau en Arabie saoudite. Demandez à votre fournisseur des conditions de garantie écrites pour la cuve et les capteurs avant de signer, car les années after l'amortissement sont celles où le rendement s'accumule réellement.

Ce que le solaire n'économise pas

Trois limites, énoncées clairement.

Il ne réduit pas toute votre facture d'électricité, seulement la part chauffage de l'eau. Il ne supprime pas le besoin d'une source de chaleur d'appoint ; vous ajoutez donc un système plutôt que d'en remplacer un. Et il ne rembourse pas bien une demande faible ou irrégulière, auquel cas un chauffe-eau électrique à résistance ou une pompe à chaleur peut être le choix le plus rationnel, comme nous l'exposons dans notre comparaison du chauffage de l'eau électrique, solaire et à pompe à chaleur.

Lorsque la demande est importante et stable, le dossier est solide et l'arithmétique ci-dessus le montrera sans aucune aide du marketing. Pour comprendre comment ces systèmes fonctionnent et où ils sont utilisés, consultez notre vue d'ensemble des chauffe-eau solaires et de leurs applications.

Questions fréquemment posées

Quelle est une période d'amortissement réaliste pour un chauffe-eau solaire ?

Il n'y a pas de chiffre unique, car l'amortissement est le coût installé divisé par l'économie annuelle et les deux sont propres au site. Sur les exemples ci-dessus, une villa saoudienne dans la tranche tarifaire basse se situe entre sept et dix-huit ans environ selon le coût installé, tandis qu'un hôtel de 40 chambres se situe plutôt entre six et neuf. Calculez le vôtre plutôt que d'adopter le chiffre vedette de quelqu'un d'autre.

Comment calculer l'économie à partir de ma propre facture d'électricité ?

Prenez votre tarif marginal, c'est-à-dire le prix de votre tranche la plus chère plutôt que votre coût moyen par kWh. Multipliez-le par 1,15 pour inclure la TVA, puis multipliez par les kilowattheures que le solaire est censé éviter chaque année. Ce produit est votre économie annuelle.

Le chauffage solaire de l'eau s'amortit-il plus vite en Arabie saoudite qu'ailleurs ?

Deux effets jouent en sens opposés. La ressource solaire est exceptionnelle et l'eau entrante est chaude, ce qui aide dans les deux cas. Mais l'électricité résidentielle est relativement bon marché dans la tranche basse, ce qui allonge l'amortissement. Résultat : les sites commerciaux et à forte consommation s'en sortent très bien ici, tandis que les foyers à faible consommation s'en sortent moins bien que ne le laisserait penser le seul ensoleillement.

Un système surdimensionné s'amortit-il plus vite ?

Non, il s'amortit plus lentement. Une surface de capteurs supplémentaire augmente immédiatement le coût installé, mais la chaleur supplémentaire qu'elle produit arrive surtout en été, lorsque votre cuve est déjà pleine, si bien qu'elle n'évite que très peu d'énergie achetée en plus. Le surdimensionnement augmente le numérateur et fait à peine bouger le dénominateur.

Dois-je compter le chauffe-eau d'appoint dans le coût ?

Comptez-le si vous en ajoutez un que vous n'aviez pas. Si vous remplacez un chauffe-eau électrique existant qui continuera de servir d'appoint, la comparaison équitable porte alors sur le coût supplémentaire de l'équipement solaire par rapport au système conventionnel que vous auriez acheté de toute façon.

Que se passe-t-il une fois le système amorti ?

L'économie annuelle se poursuit, entretien déduit, pendant le reste de la durée de service de l'équipement. C'est pourquoi les conditions de garantie et la qualité de construction comptent plus qu'une petite différence de prix d'achat, et pourquoi le matériau de la cuve et la résistance du châssis à la corrosion méritent une attention particulière dans un climat comme celui-ci.

Faites vos calculs avec nous

Envoyez-nous votre demande quotidienne d'eau chaude ou votre taux d'occupation, votre ville, la surface et l'orientation de votre toit, et le tarif marginal de votre dernière facture. Nos ingénieurs vous renverront une taille de système, une fraction solaire annuelle attendue pour votre emplacement précis, et l'amortissement qui en résulte, calculé comme cet article l'expose, avec les hypothèses écrites pour que vous puissiez les vérifier.

Courriel sales@eauchauffage.com ou appeler +1 (905) 299-3382. Parcourez nos chauffe-eau solaires, de 100 à 300 litres pour les maisons et de 500 à 15 000 litres pour les projets commerciaux, et nos systèmes solaires pour villas pour les lotissements multi-unités.