Faut-il opter pour des panneaux solaires ou une pompe à chaleur ?
Le choix entre les panneaux solaires et les pompes à chaleur pour se chauffer dépend de vos besoins énergétiques, de votre budget et de vos objectifs en matière d'efficacité énergétique. En réalité, la meilleure solution réside dans la combinaison de ces deux technologies : utiliser des panneaux solaires pour alimenter une pompe à chaleur. Alors, quelle solution privilégier et dans quels cas ? Détails.
Le panneau solaire
Le panneau solaire peut servir à chauffer une maison de deux façons principales : grâce aux panneaux solaires thermiques et aux panneaux solaires photovoltaïques couplés à un système de chauffage électrique. Voici un aperçu de ces deux méthodes.
Le panneau solaire photovoltaïque
Le panneau solaire photovoltaïque est le plus connu. Les panneaux solaires photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité. Cette électricité peut ensuite être utilisée pour alimenter des systèmes de chauffage électriques, comme des radiateurs électriques, des pompes à chaleur ou des systèmes de chauffage par le sol.
Concrètement, les panneaux photovoltaïques sont composés de cellules solaires qui utilisent l'effet photovoltaïque pour convertir la lumière du soleil en courant électrique continu (CC). Ce courant continu est ensuite converti en courant alternatif (CA) par un onduleur, rendant l'électricité utilisable pour les appareils domestiques et industriels.
On voit depuis quelques années une forte augmentation des installations solaires en autoconsommation en France :
Source : Enedis - Graphique : Selectra
Le panneau solaire thermique
Les panneaux solaires thermiques, également appelés capteurs solaires thermiques, servent à convertir l'énergie solaire en chaleur. Ils captent l'énergie du soleil pour chauffer un fluide caloporteur, généralement de l'eau ou un mélange eau-glycol pour éviter le gel. Ce fluide chaud est ensuite utilisé pour chauffer de l'eau sanitaire. Pour faire simple, les panneaux solaires thermiques sont surtout utilisés pour produire de l'eau chaude sanitaire (ECS).
💡Il existe des panneaux solaires hybrides comme le panneau solaire aérovoltaïque. Ce dernier permet de produire de l'électricité ET de la chaleur !
Les avantages et les inconvénients du panneau solaire
Afin de comparer le panneau solaire à la pompe à chaleur, analysons les points forts et les points faibles des panneaux solaires.
Les avantages du panneau solaire
🍃Une énergie verte et renouvelable
Le soleil est là pour encore quelques milliards d’années et, vu son poids, il ne risque pas de s’envoler au loin dans l’univers. C’est donc une ressource fiable, libre d’accès, et renouvelable ! Que ce soit avec des panneaux solaires photovoltaïques ou thermiques, la production de chaleur ou d'électricité ne rejette aucun gaz à effet de serre dans la nature, ce qui en fait un mode de chauffage écologique !
⏱️ Une grande durée de vie
Un panneau solaire a une durée de vie de plus de 20 ans ! Cette installation pourra donc fournir de la chaleur ou de l'électricité longtemps après avoir été rentabilisée ! Ce qui est, financièrement, très avantageux pour l'habitation !
🏡 Une plus-value sur l'habitation
Avec une durée de vie aussi longue, une telle installation solaire augmente la valeur de l’habitation. En effet, il ne faut pas oublier que des panneaux solaires, c’est avant tout des économies sur la facture d'électricité ou d’énergie plus globalement ! De quoi attirer les acheteurs en cas de vente.
⚡ Une indépendance énergétique
Le soleil étant le fournisseur d’énergie, pas de souci à se faire quant à l'augmentation du prix de l'électricité, du gaz ou du fioul. Installer des panneaux solaires vous rend moins dépendant de l'électricité sur le réseau.
Concrètement, avoir des panneaux solaires permet d'augmenter son indépendance énergétique; et ainsi de ne pas être trop affecté par les crises qui peuvent faire fluctuer grandement le prix des énergies. À savoir que les prix de l'électricité sont en constante hausse depuis plusieurs années. Le graphique ci-dessous montre par exemple l'évolution du tarif réglementé :
Pour une puissance de 9kVA et une consommation de 8500 kWh/an dont 50% en heures creuses - Source: CRE et Selectra - Graphique: Selectra
💶 Des aides disponibles
Installer des panneaux solaires ou un chauffe-eau solaire peut être en partie subventionné par des aides afin de diminuer le coût d'investissement de départ. Les panneaux solaires thermiques sont par exemple éligibles à MaPrimeRénov, pour un montant de jusqu'à 4 000 €. Ils sont également éligibles à l'éco-PTZ.
💲 Une installation rentable
La durée de vie de l'installation solaire, comparée aux prix de l'électricité, du gaz ou du fioul, la rend particulièrement rentable ! Selon les différents experts en installation solaire, les panneaux solaires sont rentabilisés en 8 à 12 ans. De plus, contrairement aux idées reçues, ils sont rentables partout en France (même dans les régions moins ensoleillées).
Les inconvénients des panneaux solaires
⏫ Un prix élevé
Le prix d'une installation solaire peut varier en fonction de sa puissance et du type de panneaux solaires utilisés. Pour autant, cela reste un investissement important (il faut compter entre 6 000 et 15 000 € pour une installation de 3 kWc).
Une installation de panneaux solaires thermiques avec un chauffe-eau solaire est aussi assez coûteuse. C'est souvent le premier frein à l'achat de panneaux solaires pour les consommateurs particuliers. Toutefois, avec les aides et les économies faites sur plusieurs décennies, cela reste profitable !
😶🌫️Une énergie qui peut être fluctuante
Si le soleil est bien là pour encore longtemps (les scientifiques parlent de 5 milliards d'années, de quoi voir venir), il n’est pas omniprésent ! Que ce soit la nuit, ou lors d’épisodes nuageux, les panneaux solaires peuvent se retrouver sans soleil. Plus encore, l'ensoleillement est moins important en hiver, quand pourtant le besoin en chauffage est le plus grand.
Il faut donc vérifier que l'ensoleillement en hiver soit suffisant pour garantir le chauffage de l’habitation. Cela étant dit, rappelons que même dans des régions peu ensoleillées, les panneaux solaires peuvent produire une quantité significative d'électricité. Bien que la production soit inférieure à celle des régions très ensoleillées, elle peut toujours couvrir une part importante des besoins énergétiques et être rentable.
🏭 La fabrication des panneaux solaires
La fabrication des panneaux solaires n’est absolument pas neutre et elle pollue. Toutefois, tout au long de sa vie, le panneau solaire produira entre 20 et 35 fois la quantité d’énergie qui a été nécessaire à sa fabrication ! Et sa production est totalement neutre !
Le recyclage des panneaux solaires en fin de vie est aussi encore problématique. La majorité des matériaux composant un panneau solaire sont recyclables, y compris le verre, l'aluminium, et le silicium. Cependant, certains composants, notamment les plastiques et polymères, présentent des défis de recyclage.
🏠 La surface de l'installation
Un équipement solaire peut prendre de la place. En effet, avec une surface de 1,7 m² en moyenne, quelques panneaux solaires couvrent vite une dizaine de mètres carrés de l'habitat. Si pour une pose en toiture, cela ne dérange pas, c’est autre chose en cas d’installation au sol (de plus, les aides ne sont pas disponibles pour une installation solaire au sol).
🔋 Des coûts supplémentaires pour stocker l'énergie solaire
Les panneaux produisent dès qu’ils sont en contact avec la lumière, et ce, même si personne ne consomme cette production. Il faut donc prévoir un moyen d’utiliser cette électricité.
Heureusement, il existe des solutions pour cela. On peut vendre le surplus de consommation à un fournisseur d'énergie. C'est la solution la plus économique, mais elle signifie que vous dépendez encore du réseau. L'autre possibilité est d'opter pour des batteries solaires qui stockent l'énergie afin de l'utiliser à la nuit tombée, par exemple. C'est la seule solution qui vous permettrait d'être indépendant du réseau, mais elle est bien plus chère.
🧹 Un entretien obligatoire régulier
Les panneaux solaires doivent être nettoyés et entretenus assez régulièrement afin de garder leur rendement optimal. Cela étant dit, l'entretien d'un panneau solaire n'implique généralement pas de frais car il s'agit simplement de le nettoyer et de le dépoussiérer.
⭐ Des experts des énergies renouvelables pour une installation optimale
Prendre en compte les spécificités du solaire, de l'habitation et les besoins énergétiques du foyer est parfois compliqué. Heureusement, on peut se faire accompagner dans l’aventure solaire par Ekwateur, un spécialiste des énergies renouvelables ! De sa genèse à sa mise en service, Ekwateur vous accompagne ! Cela peut s'illustrer en trois étapes :
- Un appel d'environ 45 min avec un expert Ekwateur pour calibrer votre projet solaire
- Une prise en charge de toutes les démarches administratives
- Une installation effectuée par des artisans RGE QualiPV triés sur le volet
La pompe à chaleur
Une pompe à chaleur est un système de chauffage qui transfère la chaleur d'un endroit à un autre en utilisant un cycle thermodynamique. Elle peut extraire la chaleur de l'air, du sol ou de l'eau et la transférer à l'intérieur d'un bâtiment pour le chauffer, ou inversement, extraire la chaleur de l'intérieur pour refroidir l'espace (pour les pompes à chaleur réversibles). C'est donc également un système performant utilisant des énergies renouvelables.
On distingue plusieurs types de pompes à chaleur :
- la pompe à chaleur air/air extrait la chaleur de l'air extérieur et la transfère à l'intérieur du bâtiment. Elle peut également inverser ce processus pour refroidir l'intérieur en été. La pompe à chaleur réversible permet de chauffer en hiver, et de refroidir en été ;
- la pompe à chaleur air/eau prélève la chaleur de l'air extérieur pour chauffer l'eau qui circule dans un système de chauffage central, comme des radiateurs ou un plancher chauffant ;
- la pompe à chaleur géothermique (sol-eau ou eau-eau) utilise la chaleur stockée dans le sol ou dans une nappe phréatique. Les capteurs géothermiques (horizontaux ou verticaux) captent cette chaleur pour la transférer au système de chauffage.
Les avantages et les inconvénients de la pompe à chaleur
Les pompes à chaleur ont elles aussi des points forts et des points faibles.
Les avantages de la pompe à chaleur
🍃 Une énergie verte et renouvelable
Si le soleil est gratuit pour toutes et tous, l’air aussi (ainsi que la chaleur dans le sous-sol). Fonctionnant en pompant les calories naturellement présentes dans l’air, la pompe à chaleur ne dégage aucun produit chimique ou de gaz à effet de serre.
🔥 Un coefficient de performance élevé pour un grand confort
La pompe à chaleur possède un Coefficient de Performance (CoP) élevé (en général entre 3 et 7 selon les modèles). Cela veut dire que pour un kWh d'électricité consommé, la pompe à chaleur produira 3 à 7 kWh de chaleur.
À titre de comparaison, un radiateur électrique possède un CoP de 1.
Plus encore, la chaleur diffusée par la pompe à chaleur est homogène, ce qui augmente le confort à l'intérieur de l'habitation.
☯️ Une grande adaptabilité
La pompe à chaleur peut être installée dans presque tous les logements (il faut un accès à l'extérieur) sans l’obligation de faire de gros travaux. En effet, quel que soit le moyen de chauffage de la maison, on peut adapter la pompe à chaleur en conséquence.
Des radiateurs qui chauffent à l’eau ? La PAC air-eau pourra remplacer la chaudière à fioul.
La pompe à chaleur géothermique, en revanche, demande d'importants travaux.
💶 Des aides disponibles
Comme les panneaux solaires, les pompes à chaleur sont éligibles à certaines aides, ce qui permet d'alléger la facture. La pompe à chaleur est éligible à :
- MaPrimeRénov ;
- L'éco-PTZ ;
- La prime CEE.
Les inconvénients de la pompe à chaleur
🎶 Le bruit de l'unité extérieure
Avec un bruit qui est compris entre 45 et 60 décibels, l’unité extérieure ne sera pas du goût des voisins si elle est installée trop près de chez eux. Il faut donc veiller à prendre ce critère en compte au moment de faire son choix.
⤵️ Des performances variables
Captant l’air extérieur, la pompe à chaleur ne peut pas faire de miracle. Si l’air est très froid, ses performances s’en feront ressentir, ce qui limite son efficacité en hiver dans les régions très froides. Il faut donc avoir un chauffage d’appoint.
La pompe à chaleur géothermique puise la chaleur dans les sous-sols. Elle est donc moins dépendante de la température de l'air ambiant et peut être un meilleur choix (mais elle implique un investissement plus élevé et des travaux plus lourds).
Par ailleurs, n'oublions pas que les pompes à chaleur sont alimentées par de l'électricité. Ce sont donc tout de même des chauffages électriques (et voilà pourquoi les combiner avec des panneaux solaires est souvent la solution la plus économique et la plus écologique!).
De la place pour l'unité extérieure
L’unité extérieure est assez imposante. Il faut donc prévoir la place pour celle-ci en dehors de l'habitation. Pour la pompe à chaleur géothermique, il y a encore plus de contraintes, car il faut avoir une surface extérieure importante, voire avoir accès à un point d'eau à proximité.
Un prix élevé
Les PAC sont généralement assez chères. On compte en général entre 10 000 et 15 000 € pour une PAC air-air et air-eau et jusqu’à 20 000 € pour une PAC géothermique.
Selon les spécificités des habitations, différents types et puissances de pompe à chaleur peuvent convenir. Pour faire un choix éclairé, il vaut mieux se renseigner auprès de spécialistes !
Comment choisir entre les panneaux solaires et la pompe à chaleur ?
Maintenant que l’on connaît les avantages et les inconvénients des deux modes de chauffage, observons les facteurs qui peuvent influencer notre choix.
S’adapter à l'habitation
Les particularités de l'habitation sont à prendre en compte au moment du choix entre la pompe à chaleur et les panneaux solaires.
🌡️ La température moyenne de la ville
Une ville avec une température assez douce pourra accueillir sans peine des PAC. Cette pompe peut être utilisée si l'habitation est à l’ombre ou mal orientée pour installer des panneaux solaires.
L'ensoleillement de l'habitation
Naturellement, l'exposition au soleil est très importante pour une installation solaire. Une maison avec une toiture bien exposée, sans ombre et plein sud, aura un meilleur potentiel de rendement qu’une maison orientée nord. Plus encore, avec un écart du simple au double selon les villes en France (Marseille profite par exemple d’un très grand taux d'ensoleillement), les panneaux solaires ou les PAC seront plus ou moins adaptés.
🏰 La surface de l'habitation
Plus la surface à chauffer sera grande, plus l'installation solaire ou la PAC devra être puissante pour couvrir l'ensemble des besoins énergétiques du foyer. Ainsi, il faut surtout comparer les coûts ici !
🔥 L'équipement de la maison
Comme évoqué, si le système de chauffage est hydraulique, une PAC air-eau pourra parfaitement faire l’affaire. Sans système hydraulique, il est toujours possible d'opter pour une PAC, mais il faudra une pompe à chaleur air/air pour éviter de lourds travaux.
Les panneaux solaires sont quant à eux compatibles avec tous les systèmes.
⚡ S’adapter à nos besoins
La maison compte pour y aménager un certain système de chauffage, les occupant-e-s aussi !
💶 Les besoins énergétiques
Selon le nombre d’habitants-es, la puissance des appareils de la maison, ou encore la consommation des un-e-s et des autres, la puissance devra s’adapter. Il est donc important de mesurer ses besoins énergétiques et d'évaluer les coûts correspondants pour une installation de panneaux solaires ou pour une pompe à chaleur.
Le budget
Si les deux demandent un budget assez conséquent, la pompe à chaleur est généralement plus chère à taille et puissance équivalentes.
Le coût d'installation d'une pompe à chaleur varie généralement entre 10 000 et 15 000 euros pour un système de taille moyenne capable de chauffer une maison de taille standard (pour une pompe à chaleur aérothermique). Le coût d'installation de panneaux solaires pour produire une quantité d'énergie équivalente se situe généralement entre 8 000 et 12 000 euros pour les panneaux photovoltaïques.
En termes de coûts de fonctionnement, les pompes à chaleur nécessitent de l'électricité pour fonctionner (même si elles consomment moins). Elles nécessitent aussi un entretien régulier. Les panneaux solaires, eux, n'ont pas beaucoup de frais annexes.
Les aides financières
Les aides financières peuvent se cumuler et ainsi participer grandement au projet ! S’il en existe des nationales, avec l’appui du gouvernement français, on peut aussi recourir à des subventions régionales, départementales et même parfois communales ! En se renseignant, il est possible de choisir la solution la plus soutenue par les pouvoirs publics !
⭐ Alors, en conclusion ?
La pompe à chaleur comme les panneaux solaires sont donc des alternatives durables pour se chauffer tout en respectant la nature ! Et rien n'empêche de les additionner pour profiter d’un chauffage optimal partout ! Le panneau solaire peut alimenter la PAC pour un chauffage exclusivement aux énergies renouvelables. Les panneaux solaires thermiques peuvent aussi par exemple chauffer la piscine et la PAC la maison ! Enfin, un matériel peut aider l’autre quand le rendement est plus faible ! Loin de s'affronter, les panneaux solaires et la pompe à chaleur sont très complémentaires !
