L’installation d’un système solaire combiné représente une solution innovante et écologique pour les foyers souhaitant réduire leur empreinte carbone tout en faisant des économies substantielles sur leurs factures énergétiques. Ce dispositif ingénieux utilise l’énergie gratuite et renouvelable du soleil pour couvrir simultanément les besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire d’une habitation. À l’heure où la transition énergétique devient une priorité nationale et où les aides financières se multiplient, comprendre les spécificités de ces systèmes et leur processus d’installation devient essentiel pour tout propriétaire souhaitant investir dans une solution durable.
- 1. Qu’est-ce qu’un système solaire combiné ?
- 2. Principes de fonctionnement d’un système solaire combiné
- 3. Avantages des systèmes solaires combinés
- 4. Étapes d’installation d’un système solaire combiné
- 5. Équipements nécessaires pour l’installation
- 6. Considérations techniques pour optimiser l’efficacité
- 7. Coût et options de financement
- 8. Entretien et maintenance
- 9. Comparaison avec d’autres systèmes d’énergie renouvelable
- 10. Études de cas et exemples d’installations réussies
- 11. Réglementations et normes d’installation
- 12. Impact environnemental
Qu’est-ce qu’un système solaire combiné ?
Un système solaire combiné (SSC) est une installation énergétique qui exploite le rayonnement solaire pour répondre à deux besoins fondamentaux d’un logement : le chauffage des espaces et la production d’eau chaude sanitaire (ECS). Contrairement aux installations solaires classiques qui se limitent généralement à l’une de ces fonctions, le système combiné offre une solution intégrée et polyvalente.
Différence avec d’autres systèmes solaires
Il est important de distinguer le système solaire combiné des autres installations solaires courantes :
- Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) se concentre uniquement sur la production d’eau chaude sanitaire
- Les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité mais ne génèrent pas directement de chaleur
- Le système solaire combiné assure à la fois le chauffage et la production d’eau chaude
Selon les dernières données du marché, les systèmes solaires combinés peuvent couvrir jusqu’à 60% des besoins énergétiques annuels d’un logement bien isolé situé dans une région ensoleillée de France.
Principes de fonctionnement d’un système solaire combiné
Pour comprendre comment fonctionne un système solaire combiné, il est nécessaire d’examiner ses composants principaux et le circuit qu’emprunte l’énergie solaire depuis sa captation jusqu’à son utilisation.
Circuit de captation et transfert d’énergie
Le système repose sur un principe relativement simple :
- Des capteurs solaires thermiques installés généralement sur le toit captent le rayonnement solaire
- Un fluide caloporteur (souvent un mélange d’eau et d’antigel) circule dans les capteurs et se réchauffe
- Ce fluide transporte la chaleur jusqu’à un ballon de stockage via un échangeur thermique
- L’eau du ballon accumule cette chaleur pour une utilisation ultérieure
- Un système de distribution achemine cette chaleur vers les radiateurs, planchers chauffants ou points d’eau chaude sanitaire
Gestion intelligente de l’énergie
Un système de régulation sophistiqué optimise le fonctionnement de l’installation en fonction des conditions météorologiques, des besoins thermiques du logement et des habitudes de consommation des occupants. En période de faible ensoleillement, un système d’appoint (chaudière à condensation, pompe à chaleur ou chaudière biomasse) prend automatiquement le relais pour garantir le confort thermique.
Avantages des systèmes solaires combinés
L’installation d’un système solaire combiné présente de nombreux atouts qui expliquent son attractivité croissante auprès des propriétaires soucieux de leur impact environnemental et de leur budget énergétique.
Économies substantielles sur les factures d’énergie
Le premier avantage, et non des moindres, concerne les économies réalisées. Selon une étude récente publiée sur NeozOne, certains systèmes solaires peuvent réduire jusqu’à 80% le coût de l’eau chaude sanitaire. Pour le chauffage, les économies varient généralement entre 20% et 60% selon l’isolation du bâtiment et la zone géographique.
Réduction de l’empreinte carbone
En substituant une partie significative des énergies fossiles par l’énergie solaire, ces systèmes contribuent directement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Un système solaire combiné standard permet d’éviter l’émission de 1,5 à 3 tonnes de CO₂ par an pour une maison individuelle.
Valorisation du patrimoine immobilier
L’installation d’un système solaire combiné améliore significativement la performance énergétique du logement et, par conséquent, sa valeur sur le marché immobilier. Les biens équipés de solutions énergétiques durables bénéficient généralement d’une plus-value estimée entre 5% et 15% selon la région et le type de bien.
| Avantage | Impact pour un logement de 100m² |
|---|---|
| Économies d’énergie | 500 à 1200€/an |
| Réduction émissions CO₂ | 1,5 à 3 tonnes/an |
| Autonomie énergétique | 30 à 60% selon région |
| Plus-value immobilière | 5 à 15% du prix du bien |
Estimations moyennes pour un système solaire combiné en France métropolitaine
Étapes d’installation d’un système solaire combiné
L’installation d’un système solaire combiné suit un processus méthodique qui doit être réalisé par des professionnels qualifiés pour garantir performance et sécurité.
Étude préalable et dimensionnement
Avant toute installation, une étude technique approfondie est nécessaire pour :
- Évaluer les besoins énergétiques du foyer
- Analyser l’orientation et l’inclinaison de la toiture
- Vérifier l’absence de masques solaires (ombres portées)
- Déterminer la surface de capteurs nécessaire
- Calculer le volume de stockage adapté
Pose des capteurs solaires
Les capteurs thermiques sont généralement installés sur la toiture, idéalement orientée plein sud avec une inclinaison de 30 à 45 degrés. L’installation peut se faire :
- En intégration au bâti (les capteurs remplacent une partie de la couverture)
- En surimposition (les capteurs sont fixés sur la couverture existante)
- Au sol ou sur une structure dédiée pour les situations qui l’exigent
Installation du circuit hydraulique et du ballon de stockage
Cette étape comprend la mise en place du ballon de stockage, généralement dans un local technique, et l’installation du réseau de tuyauteries isolées qui relie les différents éléments du système. Un échangeur thermique efficace est installé pour transférer la chaleur du circuit primaire (capteurs) vers le circuit secondaire (stockage et distribution).
Raccordement au système de chauffage existant
Le système solaire combiné doit être intégré au système de chauffage existant. Selon une actualité récente de Génie Climatique Magazine, les nouveaux systèmes solaires combinés sont désormais compatibles avec les pompes à chaleur et les chaudières biomasse, facilitant ainsi leur intégration dans des installations existantes diversifiées.
Installation du système de régulation
Une régulation électronique performante est installée pour optimiser le fonctionnement du système en fonction de l’ensoleillement, des besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire. Cette « intelligence » du système est cruciale pour maximiser les performances et le confort.
Équipements nécessaires pour l’installation
Un système solaire combiné requiert plusieurs équipements spécifiques dont la qualité détermine directement les performances globales de l’installation.
Capteurs solaires thermiques
Il existe principalement deux types de capteurs utilisés dans les systèmes solaires combinés :
Capteurs plans vitrés
Plus courants et moins coûteux, ils atteignent des températures de 80-90°C. Ils sont constitués d’un absorbeur métallique sous un vitrage qui crée un effet de serre.
Capteurs à tubes sous vide
Plus performants mais plus onéreux, ils peuvent atteindre des températures de 120-150°C. Particulièrement adaptés aux régions moins ensoleillées ou pour les besoins en haute température.
Ballon de stockage et système hydraulique
Le cœur du système est constitué par :
- Un ballon de stockage stratifié (ou plusieurs ballons selon la configuration) avec une capacité adaptée aux besoins (généralement entre 500 et 1500 litres)
- Une station solaire comprenant circulateur, vannes et sécurités
- Un vase d’expansion pour absorber les variations de volume du liquide caloporteur
- Des tuyauteries isolées résistantes aux hautes températures
Système d’appoint
Pour garantir le confort en toutes circonstances, un système d’appoint est nécessaire. Il peut s’agir de :
- Une chaudière à condensation (gaz ou fioul)
- Une pompe à chaleur
- Une chaudière biomasse (bois, granulés)
- Une résistance électrique (solution moins recommandée car énergivore)
Considérations techniques pour optimiser l’efficacité
Plusieurs facteurs techniques influencent directement les performances d’un système solaire combiné et doivent être soigneusement étudiés lors de la conception.
Orientation et inclinaison optimales
L’orientation idéale des capteurs est plein sud, avec une tolérance de plus ou moins
20 degrés. L’inclinaison optimale varie selon la latitude et l’usage privilégié :
- 30° pour privilégier la production estivale (eau chaude sanitaire)
- 45-60° pour favoriser la production hivernale (chauffage)
- Un angle proche de la latitude du lieu (environ 45° en France métropolitaine) pour un rendement équilibré toute l’année
Stratification thermique du ballon
La stratification thermique à l’intérieur du ballon de stockage est cruciale pour maximiser l’efficacité du système. Les ballons modernes sont conçus pour maintenir une stratification naturelle avec l’eau la plus chaude en haut (pour l’eau chaude sanitaire) et l’eau moins chaude en bas (pour le retour du circuit de chauffage), optimisant ainsi l’utilisation de l’énergie solaire captée.
Isolation renforcée
Une isolation performante est essentielle pour minimiser les pertes thermiques :
- Ballon de stockage avec isolation renforcée (minimum 10 cm d’épaisseur)
- Tuyauteries avec isolation haute température (résistante jusqu’à 150°C)
- Calorifugeage soigné de tous les raccords et vannes
Coût et options de financement
L’investissement dans un système solaire combiné représente un budget significatif mais qui peut bénéficier de nombreuses aides financières.
Budget à prévoir
Le coût d’un système solaire combiné dépend de plusieurs facteurs : surface des capteurs, capacité de stockage, complexité de l’installation, etc. En moyenne, il faut compter :
- Entre 15 000 et 25 000 € TTC pour une installation complète
- Environ 1 000 à 1 500 € par m² de capteurs installés
- Entre 2 000 et 4 000 € pour le ballon de stockage selon sa capacité
Pour une analyse détaillée des coûts et des avantages économiques à long terme, consultez notre guide complet sur le coût et les avantages d’un système solaire combiné.
Aides financières disponibles
Plusieurs dispositifs d’aide financière peuvent réduire significativement l’investissement initial :
- MaPrimeRénov’ : jusqu’à 10 000 € selon les revenus du foyer et la performance du système
- Éco-prêt à taux zéro : jusqu’à 50 000 € de prêt sans intérêts
- TVA réduite à 5,5% pour les travaux d’amélioration énergétique
- Primes énergie (CEE) : montant variable selon les fournisseurs d’énergie
- Aides locales : proposées par certaines régions, départements ou communes
Selon une récente mise à jour de Quelle Energie, MaPrimeRénov’ continue de soutenir l’installation de systèmes solaires en 2025 avec des barèmes adaptés. Pour connaître précisément le montant auquel vous pouvez prétendre, utilisez notre simulateur MaPrimeRénov’.
Entretien et maintenance
Pour garantir la longévité et l’efficacité d’un système solaire combiné, un entretien régulier est indispensable.
Opérations d’entretien régulières
Un système solaire combiné nécessite :
- Une vérification annuelle de la pression du circuit hydraulique
- Le contrôle périodique de la qualité du fluide caloporteur (tous les 2 à 5 ans)
- Le nettoyage des capteurs solaires si nécessaire (dépendant de l’environnement)
- La vérification des anodes sacrificielles du ballon (protection contre la corrosion)
- Le contrôle des différentes vannes et sécurités
Contrat de maintenance
Il est fortement recommandé de souscrire un contrat de maintenance avec un professionnel qualifié. Ce contrat, d’un coût annuel de 150 à 300 €, permet de :
- Garantir le bon fonctionnement et les performances optimales de l’installation
- Prévenir les dysfonctionnements et prolonger la durée de vie du système
- Maintenir les garanties constructeur
- Bénéficier d’interventions prioritaires en cas de panne
Comparaison avec d’autres systèmes d’énergie renouvelable
Pour faire un choix éclairé, il est utile de comparer le système solaire combiné à d’autres solutions d’énergie renouvelable.
| Système | Avantages | Inconvénients | Coût indicatif |
|---|---|---|---|
| Système solaire combiné | Couvre chauffage et ECS, économies importantes, faible impact environnemental | Investissement initial élevé, dépendance à l’ensoleillement | 15 000 – 25 000 € |
| Pompe à chaleur | Efficacité toute l’année, installation simple | Consommation électrique, bruit potentiel | 10 000 – 20 000 € |
| Chaudière biomasse | Énergie renouvelable, bilan carbone neutre | Espace de stockage, approvisionnement, entretien régulier | 12 000 – 22 000 € |
| Photovoltaïque + PAC | Production d’électricité + chaleur, autonomie potentielle | Complexité, coût élevé, rendement variable | 20 000 – 30 000 € |
Comparatif des différentes solutions d’énergie renouvelable pour le chauffage et l’ECS
Dans une optique de décarbonation du chauffage, un article récent de Meilleurs Agents souligne que le système solaire combiné représente une des solutions les plus prometteuses, particulièrement lorsqu’il est couplé à un système d’appoint bas-carbone comme une pompe à chaleur ou une chaudière biomasse.
Études de cas et exemples d’installations réussies
Examiner des installations existantes permet de mieux appréhender les bénéfices concrets des systèmes solaires combinés dans différentes conditions.
Rénovation énergétique d’une maison individuelle dans le Sud de la France
Une maison de 120 m² dans les Pyrénées-Orientales a été équipée d’un système solaire combiné comprenant 12 m² de capteurs plans et un ballon de stockage de 800 litres. Résultats après deux ans d’utilisation :
- Couverture solaire de 70% des besoins en eau chaude sanitaire
- Couverture solaire de 45% des besoins en chauffage
- Économies annuelles de 1 200 € sur les factures d’énergie
- Réduction des émissions de CO₂ de 2,8 tonnes par an
- Retour sur investissement estimé à 8 ans après déduction des aides
Installation dans une maison neuve en région parisienne
Une construction neuve BBC de 150 m² en Île-de-France a intégré dès la conception un système solaire combiné avec 14 m² de capteurs à tubes sous vide et un ballon stratifié de 1 000 litres. Les performances observées :
- Couverture solaire de 65% des besoins en eau chaude sanitaire
- Couverture solaire de 35% des besoins en chauffage malgré l’ensoleillement modéré
- Intégration parfaite avec le plancher chauffant basse température
- Confort thermique optimisé grâce à l’inertie du système
Réglementations et normes d’installation
L’installation d’un système solaire combiné est encadrée par plusieurs réglementations qu’il convient de respecter scrupuleusement.
Certifications et qualifications
Pour garantir la qualité de l’installation et pouvoir bénéficier des aides financières, il est impératif de faire appel à un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) dans la catégorie appropriée. Les équipements doivent également disposer de certifications telles que :
- Solar Keymark pour les capteurs solaires
- NF CESI ou CSTBat pour les systèmes complets
- CE pour l’ensemble des composants
Démarches administratives
Avant l’installation, plusieurs démarches sont nécessaires :
- Déclaration préalable de travaux en mairie (obligatoire pour toute installation visible de l’extérieur)
- Consultation des règlements d’urbanisme locaux (PLU, règlement de copropriété, etc.)
- Vérification de la compatibilité avec d’éventuelles restrictions patrimoniales (monuments historiques, zones protégées)
Impact environnemental
L’installation d’un système solaire combiné s’inscrit pleinement dans une démarche de transition énergétique et de réduction de l’empreinte carbone des logements.
Bilan carbone
Le bilan carbone d’un système solaire combiné doit prendre en compte :
- L’énergie grise nécessaire à la fabrication des composants (principalement les capteurs)
- Les économies d’émissions réalisées pendant la durée de vie du système
Avec une durée de vie moyenne de 25 à 30 ans, un système solaire combiné permet généralement d’éviter l’émission de 35 à 90 tonnes de CO₂ sur sa durée d’utilisation, soit bien plus que l’énergie grise nécessaire à sa fabrication (estimée entre 2 et 5 tonnes de CO₂).
Recyclabilité des composants
En fin de vie, les composants d’un système solaire combiné sont majoritairement recyclables :
- Le verre et l’aluminium des capteurs (recyclables à plus de 95%)
- Le cuivre des circuits hydrauliques (recyclable à près de 100%)
- L’acier des ballons et structures (recyclable à plus de 90%)
Seuls les isolants et certains fluides caloporteurs nécessitent des filières de traitement spécifiques.
Conclusion : un investissement durable et rentable
L’installation d’un système solaire combiné représente un investissement significatif mais particulièrement pertinent dans le contexte actuel de transition énergétique et d’augmentation des coûts de l’énergie. En couvrant simultanément les besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire, ces systèmes permettent de réaliser d’importantes économies tout en réduisant considérablement l’empreinte carbone du logement.
Pour bénéficier pleinement des avantages d’un système solaire combiné, une étude technique préalable rigoureuse et une installation par des professionnels qualifiés sont indispensables. Les nombreuses aides financières disponibles, et notamment MaPrimeRénov’, rendent aujourd’hui ces solutions plus accessibles, avec des temps de retour sur investissement souvent inférieurs à 10 ans.
Dans la perspective de la neutralité carbone à l’horizon 2050 et face à l’urgence climatique, le système solaire combiné s’impose comme une solution d’avenir pour la rénovation énergétique des logements, conciliant écologie, économie et confort.
