Les systèmes solaires combinés représentent une solution écologique et économique pour répondre simultanément aux besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire des habitations. Soutenus par l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie), ces dispositifs connaissent un regain d’intérêt dans le contexte actuel de transition énergétique et d’augmentation des coûts de l’énergie. Alliant performance énergétique et respect de l’environnement, les systèmes solaires combinés s’inscrivent parfaitement dans les objectifs de réduction de l’empreinte carbone des bâtiments. Découvrons ensemble les caractéristiques, avantages et perspectives de cette technologie prometteuse.
- 1. Qu’est-ce qu’un système solaire combiné (SSC) ?
- 2. Composants essentiels d’un système solaire combiné
- 3. Avantages des systèmes solaires combinés
- 4. Applications variées et études de cas
- 5. Défis et limitations des systèmes solaires combinés
- 6. Analyse économique et rentabilité
- 7. Comparaison avec d’autres systèmes d’énergie renouvelable
- 8. Tendances futures dans la technologie solaire combinée
- 9. Politiques et incitations gouvernementales
Qu’est-ce qu’un système solaire combiné (SSC) ?
Un système solaire combiné, également appelé SSC, est une installation qui utilise l’énergie solaire pour assurer à la fois le chauffage des locaux et la production d’eau chaude sanitaire. Il représente une évolution significative par rapport aux chauffe-eau solaires individuels (CESI) qui ne couvrent que les besoins en eau chaude.
Principe de fonctionnement
Le fonctionnement d’un système solaire combiné repose sur la captation de l’énergie solaire par des panneaux thermiques. Cette énergie est ensuite transmise à un fluide caloporteur qui circule dans un circuit fermé. La chaleur collectée est stockée dans un ballon d’eau puis redistribuée selon les besoins, soit pour chauffer l’habitation via un plancher chauffant ou des radiateurs, soit pour produire de l’eau chaude sanitaire.
Selon l’ADEME, un système solaire combiné bien dimensionné peut couvrir entre 20% et 60% des besoins énergétiques annuels d’un logement en France, en fonction de la région d’implantation et de la qualité de l’installation.
Types de systèmes solaires combinés
On distingue principalement trois types de configurations pour les systèmes solaires combinés :
- Les systèmes à hydroaccumulation, où l’énergie est stockée dans un grand volume d’eau
- Les systèmes à plancher solaire direct, où les capteurs solaires alimentent directement le circuit de chauffage par le sol
- Les systèmes à air, moins répandus, qui utilisent l’air comme fluide caloporteur
Composants essentiels d’un système solaire combiné
Pour comprendre pleinement le fonctionnement d’un système solaire combiné, il est important d’identifier ses composants principaux et leur rôle dans le processus de captation et de distribution d’énergie.
Les capteurs solaires thermiques
Éléments centraux du dispositif, les capteurs solaires thermiques transforment le rayonnement solaire en chaleur. Il existe plusieurs types de capteurs :
Capteurs plans vitrés
Ce sont les plus courants pour les installations résidentielles. Ils se composent d’un absorbeur métallique noir placé sous une vitre qui crée un effet de serre. Leur rendement moyen est d’environ 60-70%.
Capteurs à tubes sous vide
Plus performants, notamment en hiver et par temps couvert, ces capteurs offrent un meilleur rendement grâce à leur isolation supérieure. Ils sont toutefois plus coûteux à l’achat.
Le ballon de stockage
Ce réservoir permet de stocker l’énergie thermique produite sous forme d’eau chaude. Pour un système solaire combiné, le volume de stockage est généralement plus important que pour un simple chauffe-eau solaire, allant de 500 à 1500 litres selon la taille du logement.
Le système d’appoint
Indispensable sous nos latitudes, le système d’appoint compense le manque d’ensoleillement durant certaines périodes. Il peut s’agir d’une chaudière à gaz, d’une pompe à chaleur ou d’une résistance électrique qui prend le relais lorsque l’énergie solaire est insuffisante.
Le circuit hydraulique et la régulation
Le système comprend également un réseau de tuyauteries isolées, une pompe de circulation et un dispositif de régulation intelligent qui optimise les transferts d’énergie et gère l’appoint en fonction des besoins réels et des prévisions météorologiques.
| Composant | Fonction | Durée de vie moyenne |
|---|---|---|
| Capteurs solaires | Conversion du rayonnement solaire en chaleur | 20-30 ans |
| Ballon de stockage | Stockage de l’énergie sous forme d’eau chaude | 15-20 ans |
| Système d’appoint | Complément de chauffage lors des périodes peu ensoleillées | 10-15 ans |
| Régulation | Gestion optimisée des flux d’énergie | 10-15 ans |
Tableau 1: Composants principaux d’un système solaire combiné et leur durée de vie estimée
Avantages des systèmes solaires combinés
Les systèmes solaires combinés présentent de nombreux atouts qui expliquent leur popularité croissante dans le secteur de la rénovation énergétique.
Économies d’énergie significatives
Un système solaire combiné permet de réduire considérablement la consommation d’énergies fossiles ou d’électricité pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Selon les estimations de l’ADEME, les économies peuvent atteindre 40% à 60% sur la facture énergétique annuelle.
Réduction de l’empreinte carbone
En utilisant une énergie renouvelable et gratuite, ces systèmes contribuent significativement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Une installation solaire combinée peut éviter le rejet de 1 à 3 tonnes de CO₂ par an par rapport à un chauffage traditionnel.
Valorisation du patrimoine immobilier
L’installation d’un système solaire combiné améliore la performance énergétique du logement, ce qui se traduit par une meilleure note au Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) et donc une valorisation du bien immobilier.
Indépendance énergétique accrue
Face à la volatilité des prix des énergies conventionnelles, le solaire thermique offre une certaine autonomie et une protection contre les hausses tarifaires futures.
Exemple concret : Une maison de 120 m² en Occitanie équipée d’un système solaire combiné avec 10 m² de capteurs peut économiser jusqu’à 800€ par an sur sa facture de chauffage et d’eau chaude sanitaire, tout en réduisant ses émissions de CO₂ de 2 tonnes.
Applications variées et études de cas
Les systèmes solaires combinés s’adaptent à différents types de bâtiments et de besoins, comme en témoignent plusieurs réalisations exemplaires.
Applications résidentielles
Dans le secteur résidentiel, les systèmes solaires combinés conviennent particulièrement aux maisons individuelles disposant d’une bonne exposition au sud et d’une surface suffisante pour l’installation des capteurs.
Rénovation énergétique
Une étude de cas notable concerne une maison de 150 m² dans les Hauts-de-France, construite dans les années 1980 et rénovée en 2022. L’installation d’un système solaire combiné avec 12 m² de capteurs plans a permis de réduire la consommation de gaz de 62% et d’améliorer le DPE du logement de la classe E à la classe C.
Construction neuve
Dans le cadre des constructions neuves, les systèmes solaires combinés s’intègrent parfaitement dès la conception et peuvent être associés à d’autres technologies comme l’isolation renforcée, la ventilation double flux ou le photovoltaïque pour atteindre des performances proches des maisons passives.
Applications collectives et tertiaires
Les systèmes solaires combinés trouvent également leur place dans les bâtiments collectifs et tertiaires, avec des installations de plus grande envergure.
Une réalisation exemplaire est celle d’une résidence de 20 logements en Provence, équipée d’un système solaire combiné avec 60 m² de capteurs, qui couvre 45% des besoins en chauffage et eau chaude sanitaire de l’ensemble du bâtiment, générant une économie annuelle de près de 10 000 € sur les charges.
Selon l’actualité récente, une innovation remarquable a été développée comme le rapporte NeozOne avec le SUNPAD, un chauffe-eau solaire prêt à l’emploi capable de fournir jusqu’à 350 litres d’eau chaude par jour, montrant les avancées significatives dans ce domaine.
Défis et limitations des systèmes solaires combinés
Malgré leurs nombreux avantages, les systèmes solaires combinés présentent certaines contraintes qu’il convient de prendre en compte avant de s’engager dans ce type d’installation.
Dépendance aux conditions climatiques
La principale limitation reste la dépendance à l’ensoleillement, qui varie considérablement selon les régions et les saisons. Dans les zones peu ensoleillées ou durant l’hiver, le système d’appoint doit fonctionner davantage, réduisant les économies potentielles.
Contraintes d’installation
L’installation requiert une surface de capteurs importante (généralement entre 10 et 20 m² pour une maison individuelle) et bien orientée, idéalement plein sud avec une inclinaison optimale. De plus, l’intégration dans le bâti existant peut parfois poser des difficultés techniques ou esthétiques.
Complexité technique
Ces systèmes sont plus complexes que les installations solaires simples, ce qui nécessite une conception soignée et une mise en œuvre par des professionnels qualifiés. Un dimensionnement inadapté peut conduire à des performances décevantes ou à une usure prématurée des composants.
Attention : Un surdimensionnement du système peut entraîner des problèmes de surchauffe en été, tandis qu’un sous-dimensionnement limitera les économies d’énergie attendues. Une étude thermique préalable est donc indispensable.
Maintenance nécessaire
Comme tout système technique, les installations solaires combinées nécessitent un entretien régulier pour maintenir leurs performances optimales. Cette maintenance, bien que généralement peu contraignante, représente un coût à considérer dans le calcul de rentabilité global.
Face à ces défis, l’ADEME a mis en place un dispositif de réhabilitation des installations solaires thermiques existantes, visant à optimiser leur fonctionnement et à prolonger leur durée de vie.
Analyse économique et rentabilité
L’aspect financier est souvent déterminant dans la décision d’installer un système solaire combiné. Une analyse économique complète permet d’évaluer la pertinence de cet investissement sur le long terme.
Coûts d’investissement
Le coût d’un système solaire combiné varie considérablement selon la superficie des capteurs, le volume du ballon de stockage et la complexité de l’installation. En 2025, pour une maison individuelle, il faut compter entre 10 000 € et 20 000 € TTC pour une installation complète, pose comprise.
| Type d’installation | Surface de capteurs | Prix moyen (pose comprise) |
|---|---|---|
| Petite installation | 8-10 m² | 10 000 – 13 000 € |
| Installation moyenne | 12-15 m² | 14 000 – 17 000 € |
| Grande installation | 16-20 m² | 18 000 – 22 000 € |
Tableau 2: Coûts moyens des systèmes solaires combinés en 2025
Aides financières et subventions
Plusieurs dispositifs d’aide peuvent réduire significativement cet investissement initial :
- MaPrimeRénov’ : jusqu’à 10 000 € selon le profil du ménage et la nature des travaux
- Certificats d’Économie d’Énergie (CEE) : bonification pour les systèmes solaires combinés, comme l’indique Actu-Environnement
- TVA à taux réduit (5,5%) pour les travaux de rénovation énergétique
- Éco-prêt à taux zéro pour financer le reste à charge
- Aides locales proposées par certaines collectivités territoriales
Selon une actualité de Quelle Energie, MaPrimeRénov’ pour les panneaux solaires a été reconduite en 2025 avec des conditions avantageuses pour les systèmes combinés.
Temps de retour sur investissement
Le temps d’amortissement d’un système solaire combiné se situe généralement entre 8 et 15 ans, en fonction de plusieurs facteurs :
- L’ensoleillement de la région
- La consommation énergétique du foyer
- Le coût initial du système et le montant des aides obtenues
- L’évolution du prix des énergies conventionnelles
- La qualité et l’entretien de l’installation
Bon à savoir : Avec l’augmentation constante du prix des énergies fossiles, la rentabilité des systèmes solaires combinés s’améliore chaque année. Le temps de retour sur investissement tend donc à diminuer progressivement.
Comparaison avec d’autres systèmes d’énergie renouvelable
Pour faire un choix éclairé, il est utile de comparer les systèmes solaires combinés avec d’autres solutions de chauffage et de production d’eau chaude utilisant les énergies renouvelables.
Système solaire combiné
Avantages : Double fonction (chauffage + ECS), énergie gratuite et renouvelable, faible impact environnemental
Inconvénients : Dépendance à l’ensoleillement, investissement initial élevé, nécessité d’un système d’appoint
Coût moyen : 15 000 € (avant aides)
Économies annuelles : 600-900 €
Pompe à chaleur
Avantages : Haute efficacité énergétique, fonctionnement toute l’année, installation plus simple
Inconvénients : Consommation électrique, niveau sonore, durée de vie plus courte
Coût moyen : 12 000 € (avant aides)
Économies annuelles : 700-1000 €
Chaudière à biomasse
Avantages : Combustible renouvelable et économique, haute performance, autonomie importante
Inconvénients : Espace de stockage nécessaire, manutention du combustible, entretien régulier
Coût moyen : 18 000 € (avant aides)
Économies annuelles : 800-1200 €
Système photovoltaïque + PAC
Avantages : Production d’électricité et de chaleur, autoconsommation possible, indépendance énergétique
Inconvénients : Investissement total élevé, complexité technique, rendement variable
Coût moyen : 25 000 € (avant aides)
Économies annuelles : 1000-1500 €
Une tendance émergente, comme le rapporte PV Magazine France, consiste à combiner une pompe à chaleur résidentielle avec du photovoltaïque et du stockage par batterie, créant ainsi des systèmes hybrides très performants.
Tendances futures dans la technologie solaire combinée
Le secteur des systèmes solaires combinés connaît une évolution constante, portée par l’innovation technologique et la recherche d’une efficacité toujours plus grande.
Innovations technologiques
Capteurs à haute performance
Les nouveaux capteurs solaires offrent des rendements supérieurs même dans des conditions d’ensoleillement médiocres. Les capteurs à tubes sous vide nouvelle génération atteignent désormais des performances remarquables en mi-saison et en hiver.
Stockage amélioré
Les solutions de stockage évoluent avec l’apparition de matériaux à changement de phase (MCP) qui permettent de stocker davantage d’énergie dans un volume plus restreint. Une innovation récente, mentionnée par Révolution Énergétique, combine solaire flottant, stockage à air comprimé et stockage thermique pour une efficacité maximale.
Systèmes intelligents
La régulation devient de plus en plus sophistiquée, intégrant l’intelligence artificielle et les prévisions météorologiques pour optimiser la gestion de l’énergie. Ces systèmes peuvent désormais apprendre des habitudes de consommation des utilisateurs et adapter leur fonctionnement en conséquence.
Intégration avec d’autres technologies
L’avenir des systèmes solaires combinés passe par leur intégration dans des écosystèmes énergétiques plus larges :
- Couplage avec des pompes à chaleur pour des systèmes hybrides à très haut rendement
- Association avec le photovoltaïque et le stockage électrique pour une approche globale de l’autonomie énergétique
- Intégration dans des réseaux de chaleur à l’échelle d’un quartier ou d’une commune
- Pilotage via des systèmes de gestion technique du bâtiment (GTB) dans une logique de smart building
Politiques et incitations gouvernementales
Les pouvoirs publics jouent un rôle crucial dans le développement des systèmes solaires combinés à travers différentes politiques incitatives.
Dispositifs nationaux
En France, plusieurs mécanismes visent à encourager l’adoption des systèmes solaires combinés :
MaPrimeRénov’
Ce dispositif phare de la rénovation énergétique intègre depuis 2020 les installations solaires thermiques. Les montants d’aide varient selon le revenu fiscal du ménage et peuvent atteindre jusqu’à 10 000 € pour un système solaire combiné.
Certificats d’Économie d’Énergie (CEE)
Le mécanisme des CEE, renforcé en 2023 comme le rapporte Actu-Environnement, prévoit des bonifications spécifiques pour les systèmes solaires combinés, rendant ces installations particulièrement attractives financièrement.
Dispositif BAR-TH-101
Comme le précise Tuco Energie, le dispositif BAR-TH-101 spécifique aux chauffe-eau solaires a été révisé en 2025 et intègre des dispositions favorables aux systèmes combinés.
Initiatives régionales et locales
En complément des dispositifs nationaux, de nombreuses collectivités territoriales proposent des aides supplémentaires :
- Subventions directes à l’installation
- Prêts à taux zéro locaux
- Accompagnement technique via les espaces conseil France Rénov’
- Formation des professionnels et certification d’installateurs
Perspective européenne
L’Union Européenne soutient également le développement du solaire thermique à travers plusieurs initiatives :
- Directive sur la performance énergétique des bâtiments (DPEB), qui encourage l’intégration des énergies renouvelables
- Fonds européens pour la transition énergétique
- Programmes de recherche et développement comme Horizon Europe
Conclusion
Les systèmes solaires combinés représentent une solution d’avenir pour répondre aux défis énergétiques et environnementaux actuels. Malgré un investissement initial conséquent, ils offrent une alternative durable et économique sur le long terme pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire des bâtiments.
Soutenus par l’ADEME et bénéficiant de nombreuses aides financières, ces systèmes connaissent des innovations technologiques constantes qui améliorent leur performance et leur intégration dans les bâtiments. Le bilan Uniclima 2023, comme le souligne Effy.fr, confirme d’ailleurs l’engouement croissant pour ces équipements thermiques performants.
Pour maximiser les bénéfices d’un système solaire combiné, il est essentiel de faire appel à des professionnels qualifiés pour le dimensionnement et l’installation, et de l’intégrer dans une approche globale de la performance énergétique du bâtiment. Un diagnostic de performance énergétique préalable permettra d’identifier les points faibles de votre logement et d’optimiser l’efficacité de votre futur système solaire combiné.
Face aux enjeux climatiques et à la hausse continue du coût des énergies fossiles, investir dans un système solaire combiné constitue non seulement un choix économique judicieux mais aussi un geste écologique significatif pour les années à venir.
