Combinant plusieurs énergies, pompe à chaleur et panneaux solaires, la PAC solarothermique est un système de chauffage écologique et efficace pour chauffer sa maison en été comme en hiver. Comment fonctionne une pompe à chaleur solaire thermique ? Comment bien la choisir ? Quel est son prix ? Habitatpresto vous répond dans cet article !
Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur solarothermique ?
Une pompe à chaleur solarothermique est une PAC classique qui intègre des panneaux solaires thermiques à son fonctionnement. Cette technologie permet de capter plus d’énergie et de chauffer votre eau chaude sanitaire (ECS), votre logement voire même de chauffer votre piscine, tout en réduisant vos factures énergétiques.
Pour fonctionner, la PAC solarothermique repose sur 3 éléments.
1. Les panneaux solaires thermiques
À la différence des panneaux photovoltaïques, qui produisent de l’électricité, les panneaux solaires thermiques produisent de la chaleur. Composés d’un système hydraulique, c’est la chaleur issue du rayonnement solaire qui chauffe un fluide caloporteur, lequel circule ensuite jusqu’au ballon tampon.
2. Le ballon tampon
Le ballon tampon de la pompe à chaleur sert à stocker l’eau chauffée par les panneaux solaires, puis à répartir l’eau chaude pour alimenter un logement en chauffage et ECS. Le ballon tampon permet de limiter l’utilisation de la pompe à chaleur et ainsi de faire des économies d’énergie.
Pour bénéficier des aides de l'État, confiez l’installation de votre pompe à chaleur à un professionnel RGE !
Si l’ensoleillement est insuffisant pour que les panneaux solaires produisent la chaleur à eux seuls, la pompe à chaleur s’enclenche en complément. Comme une PAC classique, elle capte les calories présentes dans son environnement (air, eau ou sol) pour produire de la chaleur.
👉 Bon à savoir : La PAC solarothermique possède un système régulateur qui veille au bon fonctionnement de l’installation. La régulation gère et priorise l’apport en énergie entre le système de chauffage principal et les appoints. Cela évite aussi le surchauffage et optimise les performances énergétiques de la PAC.
Quel est le prix d’une pompe à chaleur solarothermique ?
Le prix d’une pompe à chaleur solarothermique oscille en moyenne entre 9 500 et 26 000 €. À la PAC, il faut aussi ajouter le coût des panneaux solaires thermiques, pour lesquels il faut compter environ 1 200 €.
Le budget à prévoir dépend du type de PAC (la PAC aérothermique étant moins coûteuse que la PAC géothermique), de la surface à chauffer, du climat de votre zone géographique et du coût de l’installation.
Quelle PAC est compatible avec le principe de la solarothermie ?
Les panneaux solaires thermiques peuvent être combinés aussi bien avec une PAC aérothermique que géothermique. Une PAC solarothermique peut donc se composer :
d’unepompe à chaleur eau-eau : plus onéreuse mais son rendement reste le même à basses températures.
L'expertise de François, chauffagiste dans le 83 : "La pompe à chaleur solarothermique, c’est un bijou technologique, mais il y a un point crucial qu’on oublie souvent : l’importance de l’emplacement des panneaux solaires. Contrairement à une PAC classique, ce système dépend non seulement des conditions extérieures, mais aussi du rendement de ses capteurs solaires pour optimiser la production de chaleur. J’ai vu des installations où les panneaux étaient mal orientés, voire partiellement à l’ombre, réduisant drastiquement l’efficacité du système. Cela peut entraîner des performances bien en dessous des attentes, surtout en hiver où chaque rayon de soleil compte. Un pro saura étudier précisément l'orientation, l'inclinaison et l'exposition des capteurs solaires pour garantir que votre PAC solarothermique donne le meilleur d'elle-même, tout au long de l’année. Si c'est mal fait, vous risquez de vous retrouver avec un système qui ne vous fait pas économiser autant que prévu, voire qui peine à chauffer correctement en cas de faible ensoleillement."
Le Conseil Habitatpresto :
Pensez aux aides pour financer votre pompe à chaleur !
Une pompe à chaleur solarothermique est éligible aux aides à la rénovation énergétique. Renseignez-vous sur la prime énergie, MaPrimeRénov’, l’éco-prêt à taux zéro, la TVA réduite à 5,5 % et les aides des collectivités locales. Pour bénéficier de ces coups de pouce financiers, il faut que la PAC solaire thermique soit installée par un artisan Reconnu garant de l’environnement (RGE).
FAQ utile
Comment fonctionne une pompe à chaleur solaire ?
Une pompe à chaleur solaire, ou PAC solarothermique, combine l'énergie solaire et la technologie de la pompe à chaleur pour chauffer un bâtiment. Des panneaux solaires captent l'énergie du soleil, qui est utilisée pour alimenter la pompe à chaleur. Cette dernière extrait les calories de l'air, du sol ou de l'eau pour les transformer en chaleur. L'énergie solaire permet de réduire la consommation d'électricité, rendant l'ensemble du système plus écologique et économique.
L'énergie solaire peut-elle faire fonctionner une pompe à chaleur ?
Oui, l'énergie solaire peut faire fonctionner une pompe à chaleur grâce à des panneaux solaires photovoltaïques qui produisent l'électricité nécessaire pour alimenter la pompe à chaleur. Cette combinaison permet d’optimiser les économies d'énergie, car la pompe à chaleur utilise l’énergie gratuite et renouvelable du soleil pour fonctionner, réduisant ainsi les coûts énergétiques et l'empreinte carbone.
Quel est le prix d’installation d’une pompe à chaleur solarothermique ?
Le prix d'installation d'une pompe à chaleur solarothermique varie généralement entre 15 000 et 25 000 euros, en fonction de la taille de l'installation, du type de panneaux solaires et de la complexité des travaux. Ce coût inclut l'installation des panneaux solaires et de la pompe à chaleur, mais peut être réduit grâce à des aides financières et subventions comme MaPrimeRénov' ou le crédit d'impôt pour la transition énergétique.
Quels sont les avantages d’une PAC solarothermique par rapport à une pompe à chaleur traditionnelle ?
La PAC solarothermique offre plusieurs avantages par rapport à une pompe à chaleur traditionnelle. Elle permet de réduire considérablement la consommation d'électricité en utilisant l'énergie solaire, ce qui diminue les coûts de fonctionnement et l'empreinte carbone. De plus, elle améliore l'efficacité globale du système en combinant deux sources d'énergie renouvelable. Enfin, elle offre une plus grande indépendance énergétique et peut bénéficier de subventions supplémentaires liées à l'énergie solaire.
Quelle est la durée de vie d’une pompe à chaleur solarothermique ?
La durée de vie d'une pompe à chaleur solarothermique est généralement de 20 à 25 ans, similaire à celle des pompes à chaleur traditionnelles. Les panneaux solaires associés peuvent, quant à eux, durer jusqu'à 30 ans. Un entretien régulier est essentiel pour maximiser la longévité de l'appareil, en particulier pour les composants comme le compresseur et les échangeurs de chaleur.
Pompe à chaleur solarothermique : Système hybride combinant l’énergie solaire thermique et une pompe à chaleur pour maximiser l’efficacité énergétique. Ce type de PAC utilise des panneaux solaires pour préchauffer l'eau ou l'air, réduisant la consommation électrique globale du système.
Capteur solaire thermique : Dispositif qui capte l'énergie solaire pour chauffer un fluide caloporteur, utilisé ensuite par la pompe à chaleur. Il améliore l’efficacité de la PAC en réduisant sa dépendance à l’électricité.
Ballon tampon solaire : Réservoir utilisé pour stocker la chaleur captée par les panneaux solaires, la redistribuant ensuite via la pompe à chaleur. Ce stockage permet une utilisation optimale de l’énergie solaire même en l’absence de soleil.
Cycle de Carnot optimisé : Principe thermodynamique appliqué aux pompes à chaleur, qui, dans un système solarothermique, utilise à la fois la chaleur solaire et les échanges thermiques du compresseur pour augmenter l'efficacité. Ce cycle réduit la consommation d'énergie en maximisant la récupération de chaleur.
Régulation bivalence : Système de contrôle qui gère deux sources d’énergie pour une pompe à chaleur, ici l'énergie solaire et une source complémentaire (électricité ou gaz). Cette régulation permet d'ajuster automatiquement les apports énergétiques en fonction des conditions météorologiques.
Panneau solaire à tubes sous vide : Type de capteur solaire plus performant que les panneaux plats pour la captation thermique, utilisé dans les systèmes solarothermiques. Ces panneaux augmentent le rendement global du système même dans des conditions de faible ensoleillement.
Échangeur solaire/thermopompe : Composant qui transfère la chaleur du fluide solaire au fluide frigorigène utilisé dans la pompe à chaleur. Cet échangeur est clé pour le bon fonctionnement de la combinaison solaire et thermodynamique.
Coénergie (système dual) : Concept de production énergétique combinée, où une pompe à chaleur solarothermique utilise à la fois l'énergie renouvelable solaire et une pompe à chaleur électrique pour optimiser les performances tout au long de l'année.
Coefficient de Performance Saisonnier (SCOP) : Indicateur de l'efficacité énergétique d'une pompe à chaleur solarothermique sur une période donnée. L'ajout de l’énergie solaire améliore souvent ce SCOP, réduisant les coûts d’exploitation.
Circulateur solaire : Pompe qui assure la circulation du fluide caloporteur entre les capteurs solaires et la pompe à chaleur. Ce composant doit être bien entretenu pour garantir une bonne distribution de la chaleur dans le système.
Antigel solaire : Fluide utilisé dans les circuits solaires pour éviter le gel des capteurs en hiver. Il est crucial de maintenir ce fluide à un niveau adéquat dans un système solarothermique pour éviter les pannes.
Inertie thermique : Propriété des systèmes solarothermiques qui leur permet de stocker et de restituer la chaleur sur une période prolongée. Cette inertie permet à la pompe à chaleur de fonctionner plus efficacement, même pendant les périodes nuageuses.
Combiné PAC/ECS (Eau Chaude Sanitaire) : Système où une pompe à chaleur solarothermique produit à la fois du chauffage et de l’eau chaude sanitaire, grâce à une combinaison optimisée de sources solaires et thermodynamiques. Cela permet de réduire la consommation énergétique sur deux fronts.
Régulation différentiel thermique : Dispositif de gestion de la température qui compare la chaleur disponible dans les capteurs solaires et celle demandée par le système de chauffage. Cela permet de maximiser l’utilisation de l’énergie solaire et de minimiser la sollicitation de la pompe à chaleur.
Surpresseur solaire : Appareil qui augmente la pression du fluide solaire dans le circuit pour améliorer l'efficacité de la captation et de la transmission de chaleur. Un surpresseur défaillant peut limiter les performances globales du système.
Bypass solaire : Système de dérivation qui permet de contourner le circuit solaire si la température dans les capteurs est trop basse pour être utile, prévenant ainsi des pertes de performance.
Rafraîchissement solaire passif : Technique où l'énergie solaire est utilisée non seulement pour chauffer, mais aussi pour refroidir les espaces, en exploitant les cycles thermodynamiques inverses. Cette double fonctionnalité maximise l'utilisation du système tout au long de l’année.
Loi de vanne solaire : Règle de contrôle qui gère le débit d'eau ou de fluide caloporteur en fonction de la température captée par les panneaux solaires. Cela optimise l'apport thermique et la régulation de la pompe à chaleur.
Dimensionnement solaire : Calcul précis des besoins thermiques d'une installation solarothermique, afin d'adapter correctement la taille et le nombre des capteurs solaires, évitant ainsi le surdimensionnement ou un rendement inefficace.
Subventions énergétiques renouvelables : Aides financières disponibles pour l’installation de systèmes solarothermiques, qui encouragent l’utilisation des énergies renouvelables et permettent de réduire les coûts initiaux d’installation. Connaître ces subventions peut rendre un projet plus accessible financièrement.
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