Panneaux solaires thermiques: quels avantages des différentes technologies disponibles

Les panneaux thermiques sont de grands panneaux par lesquels passent des conduites qui contiennent un fluide caloporteur. Ce fluide étant en mouvement, il récupère la chaleur apportée par le soleil et la retransmet à l'eau dans un ballon d'eau chaude, qui fait office d'échangeur de chaleur. Ces panneaux sont utilisés dans divers systèmes, nous allons les découvrir ensemble :

Le chauffe-eau solaire individuel

Avantages Inconvénients

Autoconsommation totale

Assure 50 à 80% des besoins annuels en eau chaude

Au sud, plus performant qu’un chauffe-eau thermodynamique

Diverses technologie s’adaptant à la configuration de votre logement

Aides financières

Impossibilité de revendre le surplus de production

Appoint obligatoire en hiver: intégré au chauffe-eau solaire ou complété le système eau chaude sanitaire existant

Faible impact sur la facture du foyer

❌ Durée de vie de certains composants inférieure à 10 ans (maintenance)

Ce système permet, à l’aide de panneaux solaires thermiques installés sur le toit de votre maison, de chauffer une partie de l’eau chaude sanitaire à l’aide des calories apportées par le soleil. Le dimensionnement devra être calculé afin de subvenir aux besoins en eau chaude sanitaire l’été uniquement et devra utiliser un appoint (électrique, bois ou gaz) l’hiver. Le nombre de panneaux installé dépend de votre besoin et de la région où vous habitez (nombres d’heures d'ensoleillement).

Il existe différentes technologies de capteurs solaires :

  • Capteurs non vitrés : Capteurs souples mais qui permettent seulement de chauffer de l’eau jusqu’à 30 °C. Utilisé principalement pour des piscines
  • Capteurs plans vitrés : Les plus répandus, produisent de l’eau de 50 à 80°C
  • Capteurs sous vide : Les plus chers mais aussi les plus efficaces. Ce sont des capteurs sous vide d’air, ce qui réduit les pertes de chaleur. Production d’eau de 60 à 85 °C. Cependant, ils sont assez fragiles et, s’ils perdent leur étanchéité, leur efficacité chute.

Il existe aussi plusieurs techniques pour chauffer l’eau sanitaire de votre maison :

  • Chauffe-eau solaire monobloc : Le ballon de stockage est situé sur le toit, ce qui permet, par variation de température de faire circuler le fluide caloporteur et donc d’éviter l’installation d’un circulateur. Il est peu coûteux mais doit être dans une région où il fait rarement froid car, dans le cas contraire, l’eau refroidira avant même de chauffer l’eau chaude sanitaire.
  • Chauffe-eau solaire à éléments séparés : Système “classique” de ballon d’eau chaude sanitaire. Les capteurs  thermiques réchauffent le fluide caloporteur, qui va ensuite chauffer l’eau du réseau de la ville dans le ballon, situé dans une pièce à part. Fait pour une demande d’eau chaude régulière.
  • Chauffe-eau solaire optimisé : Les capteurs thermique préchauffent juste l’eau déjà présente dans le ballon qui sera ensuite chauffée par le système de chauffage principal. Fait pour une maison composée d’une seule salle de bain et d’une maison pas trop grande.


Afin d’obtenir le meilleur du chauffe-eau solaire individuel, une maison orientée plein sud située dans une région très ensoleillée toute l’année est nécessaire. En effet, selon l’ADEME, lorsque l’été est là et que votre maison respecte les conditions plein sud et dans une région ensoleillée, la totalité des besoins en eau chaude peuvent être produits par le chauffe-eau. Le sud/sud-est de la France est l’endroit où il y a le plus d’heures d'ensoleillement sur l’année, il sera donc préférable d’en installer si vous habitez dans cette région. Il reste possible d’en installer même si vous habitez dans le nord de la France, mais les performances seront moins bonnes. 


Prix et aides financières 

Le prix (pose comprise) d’un chauffe-eau solaire s'élève entre 4 000 et 7 000 € (dépend du nombre de capteurs, du volume du ballon et de l’installation choisie). MaPrimeRénov et autres aides de l’Etat sont disponibles.
 

Le chauffe-eau et chauffage solaire combinés (SSC)

Avantages Inconvénients

Avantageux dans les régions ensoleillées avec de longs hivers

✅ Si circuit d’eau déjà présent, faisabilité très simple

Aides financières

Impossibilité de revendre le surplus de production

Appoint obligatoire

Capteurs obligatoirement orientés sud pour fonctionnement optimal

Si ballon déjà présent, obligation de le changer

Cette installation réunit à elle seule l’eau de chauffage et l’eau chaude sanitaire qui sont toutes deux chauffées à l’aide de panneaux solaires thermiques. Un appoint (électrique ou gaz) conséquent est cependant indispensable s’expliquant:

  • La consommation importante de chauffage l’hiver
  • La faiblesse de la production solaire en hiver

Ainsi, un peu à l’image du chauffe-eau solaire, le système solaire combiné sert principalement à assurer le besoin en mi-saison où la petite quantité de chauffage nécessaire est fournie grâce au retour du soleil. Les régions montagneuses sont particulièrement propices à ce genre de système dès lors qu’il n’existe pas de masque solaire. 

Ce système combiné sera plus intéressant si vous habitez dans une région très ensoleillée et que votre maison est bien isolée.

En raison de l’impossibilité de stocker le surplus d’énergie, il est donc recommandé d’effectuer un dimensionnement qui permet de subvenir aux besoins en chauffage et eau chaude sanitaire en automne et au printemps, sachant qu’il y aura forcément une surproduction l’été qui sera inutilisée.

Prix et aides financières

La pose d’un SSC coûte entre 14 000 et 18 000 € selon le besoin (nombre de capteurs, volume du ballon…). Des aides financières comme MaPrimeRénov sont disponibles afin d’alléger la facture.
 

La pompe à chaleur solarothermique

Avantages Inconvénients

Aides financières élevées

Le logement peut être mal isolé

Adaptée pour la production d'eau chaude

Impossibilité de revendre le surplus de production

Installation coûteuse avec peu d'artisans/fabricants spécialistes

Maintenance accrue en raison d'un double système PAC + Panneaux

Performance nécessitant une exposition solaire suffisante

La PAC solarothermique représente une solution particulièrement intéressante si vous anticipez une consommation importante de votre PAC car:

  • votre logement est consommateur en énergie ou vous avez un comportement énergivore (habitant frileux)

  • vous souhaitez produire de l'eau chaude avec votre pompe à chaleur ce qui dégrade le rendement global de la pompe à chaleur

  • votre maison est orientée vers le sud dans une région où le soleil est présent toute l’année

Cependant, le logement ne pourra pas être totalement autonome car la PAC ne peut pas assurer la production d’électricité. La PAC solarothermique permet aussi d’avoir un bon système de chauffage dans une maison mal isolée.

 

Les panneaux hybrides

Avantages Inconvénients

Couvre les besoins d’eau chaude en belle saison

Couvre une partie de la consommation d’électricité

Doublement de la production pour la même surface de panneaux

Appoint nécessaire l’hiver (électrique, gaz ou bois)

Solution peu démocratisée

Coût d’installation avec une liaison électrique + une liaison eau chaude

Les panneaux hybrides sont des panneaux solaires possédant 2 faces : 

  • la face avant est photovoltaïque ce qui permet de produire de l’électricité
  • la face arrière permet de récupérer la chaleur du soleil à l’aide d’un fluide caloporteur afin de fournir de l’eau chaude ou chauffage

Le dimensionnement de l’installation doit être effectué de sorte à ce que le ou les panneaux subviennent au besoin en eau chaude l’été ce qui permettra de produire un peu d’électricité. La configuration optimale afin d’installer ce genre de système est une maison bien isolée, exposée aux rayons du soleil le plus de temps possible.

Prix et aides financières 

Le prix d’une installation de panneaux hybrides coûte entre 13 000 et 15 000 €. Sachant que les panneaux hybrides sont un système récent, aucune aide financière n’est disponible pour le moment.