Le ballon solaire fonctionne en captant l’énergie solaire à travers des capteurs photovoltaïques ou thermiques installés sur le toit. Cette énergie est utilisée pour chauffer un fluide caloporteur (généralement de l’eau ou un mélange d’eau et d’antigel) qui circule à travers les panneaux. Le fluide chauffé est ensuite transféré dans un réservoir où il réchauffe l’eau stockée, que ce soit pour la production d’eau chaude sanitaire ou pour des besoins en chauffage. Ce processus repose sur la physique de la conduction thermique et de la circulation naturelle ou forcée.

Bien que l’efficacité des ballons solaires dépende de l’ensoleillement, de nombreux modèles sont conçus pour être efficaces même dans des conditions climatiques moins favorables. Les ballons solaires à circulation forcée ou à double circulation, par exemple, sont adaptés aux régions froides grâce à des fluides caloporteurs résistants au gel. De plus, un ballon solaire combiné avec un système de chauffage d’appoint, comme un chauffe-eau électrique, peut garantir un approvisionnement constant en eau chaude, même par temps nuageux ou durant l’hiver.

Bien que l’installation initiale d’un ballon solaire puisse représenter un investissement relativement élevé, les économies réalisées sur les factures d’énergie permettent un retour sur investissement rapide. En moyenne, un ballon solaire peut permettre de couvrir entre 50 et 80 % des besoins en eau chaude d’un foyer. Selon les configurations et l’ensoleillement, un amortissement peut se réaliser en 5 à 10 ans. À long terme, il permet de réaliser des économies substantielles et d’augmenter la valeur de la propriété.

Les ballons solaires à circulation naturelle (thermosiphon) exploitent le phénomène de convection naturelle : l’eau chaude monte spontanément vers le réservoir, tandis que l’eau froide descend vers les capteurs. Ce système est simple et ne nécessite pas d’électricité ni de pompe. En revanche, les systèmes à circulation forcée utilisent une pompe pour faire circuler un fluide caloporteur entre les panneaux solaires et le réservoir. Ce système est plus flexible et peut être utilisé dans des configurations plus complexes, mais il consomme de l’électricité pour faire fonctionner la pompe.

L’utilisation de ballons solaires a un impact environnemental réduit comparé à l’utilisation de chaudières à gaz ou électriques. En utilisant l’énergie solaire, un ballon solaire contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, ce qui en fait une solution idéale dans une démarche écologique. Un système solaire peut réduire de manière significative l’empreinte carbone d’un foyer, notamment en remplaçant des énergies fossiles pour la production d’eau chaude sanitaire.

Les ballons solaires sont conçus pour durer longtemps avec peu d’entretien. Les panneaux solaires, qui constituent la partie la plus exposée, ont une durée de vie de 20 à 30 ans, voire plus. Le réservoir d’eau, quant à lui, peut également durer de 15 à 20 ans. L’entretien consiste principalement à vérifier les joints et les capteurs solaires, ainsi qu’à s’assurer qu’aucune saleté ou obstruction n’altère leur efficacité. Le nettoyage des panneaux solaires est simple et peut généralement être effectué une à deux fois par an. Les systèmes à circulation forcée ou à double circulation nécessitent un contrôle régulier du fluide caloporteur pour assurer une performance optimale.