Système solaire combiné, pompe à chaleur : différences et complémentarité

Face à l'augmentation continue des coûts de l'énergie et à la recrudescence du changement climatique, l'amélioration du chauffage domestique est devenue une solution intéressante pour les propriétaires. Parmi les équipements disponibles, le système solaire combiné (SSC) couplé à la pompe à chaleur (PAC) fait partie des alliances durables afin d'améliorer le bilan thermique d’un logement. Définition, avantages, inconvénients, aides financières, Hellio fait le point.

Couplez des panneaux solaires avec votre pompe à chaleur pour réduire vos factures de chauffage

Qu’est-ce qu’un système solaire combiné (SSC) ?

Le système solaire combiné (SSC) est une installation de chauffage écologique et peu carbonée qui s'appuie sur la captation du rayonnement solaire pour couvrir simultanément deux besoins essentiels du foyer : le chauffage des pièces et la production d'eau chaude sanitaire (ECS). À ne pas confondre avec le chauffe-eau solaire individuel (CESI), qui chauffe uniquement l'eau sanitaire.

Le fonctionnement d'un SSC repose sur des panneaux solaires thermiques, généralement équipés de capteurs à plans vitrés ou à tubes sous vide, posés sur la toiture ou fixés au sol. Ces capteurs piègent l'énergie thermique du soleil et la transmettent à un fluide caloporteur. Ce liquide chaud est ensuite acheminé vers un échangeur thermique qui transfère ses calories à un ballon tampon d'hydroaccumulation de grand volume, oscillant habituellement entre 500 et 2 000 litres. Ce réservoir conserve la chaleur pour la redistribuer à la demande au sein d'émetteurs basse température comme un plancher chauffant ou des radiateurs hydrauliques.

Plusieurs technologies de systèmes solaires combinés coexistent selon la configuration du logement :

• Le SSC à hydroaccumulation constitue le choix privilégié pour la rénovation des maisons existantes en raison de sa grande souplesse d'installation ;
• Le SSC direct, souvent appelé plancher solaire direct (PSD), envoie les calories directement dans la dalle chauffante sans passer par un ballon tampon volumineux, ce qui optimise le rendement mais réserve ce système aux constructions neuves ou aux réhabilitations lourdes ;
• Le SSC mixte associe le stockage par hydroaccumulation et la diffusion directe pour limiter les risques de surchauffe en été. En raison de la variabilité naturelle du climat et de la durée d'ensoleillement en hiver.

La présence d'un système de chauffage d'appoint demeure donc indispensable pour prendre le relais lorsque le soleil fait défaut.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur (PAC) est un équipement conçu pour prélever des calories présentes dans l'environnement extérieur et les transférer à l'intérieur d'un bâtiment afin d'en élever la température. Son principe repose sur l'exploitation d'énergies renouvelables gratuites situées dans l'air, l'eau des nappes phréatiques ou la terre. Un fluide frigorigène circule en circuit fermé au sein de l'appareil et subit un cycle de compression et de condensation qui élève sa température avant de restituer la chaleur au réseau de chauffage ou de ventilation de l'habitation.

Bien que la pompe à chaleur consomme de l'électricité pour faire fonctionner son compresseur et ses organes de régulation, son niveau de performance énergétique s'avère particulièrement élevé. L'efficacité d'une PAC est mesurée par son coefficient de performance (COP), qui indique la quantité de chaleur produite pour chaque kilowattheure d'électricité consommé. Un équipement moderne affiche couramment un COP de 3 à 4, ce qui signifie qu'il restitue 3 à 4 kWh de chaleur pour 1 kWh électrique absorbé.

Air-eau, eau-eau, air-air : les différents types de PAC

La famille des pompes à chaleur se divise en plusieurs catégories :

• La pompe à chaleur air-eau (PAC aérothermique) est le modèle aérothermique le plus répandu sur le marché de la rénovation énergétique à l’échelle du logement individuel. Son unité extérieure capte l'énergie contenue dans l'air ambiant et l'injecte dans le circuit d'eau du chauffage central, alimentant les radiateurs ou le plancher chauffant tout en produisant l'eau chaude sanitaire via un ballon dédié ;
• La pompe à chaleur air-air (PAC aérothermique) fonctionne en insufflant directement de l'air chaud ou frais à l'intérieur des pièces grâce à des unités murales ou des consoles. Souvent désignée sous le terme de climatisation réversible, elle permet de varier la température ambiante. Toutefois, contrairement aux autres types de pompes à chaleur, la PAC air-air ne se raccorde pas à des radiateurs à eau et n’assure pas la production d'eau chaude sanitaire ;
• La pompe à chaleur eau-eau (PAC géothermique) puise son énergie directement dans une nappe phréatique ou un cours d'eau souterrain. Cette technologie garantit une efficacité constante et élevée tout au long de l'année, car la température de l'eau en profondeur reste stable quelle que soit la météo extérieure. Elle requiert néanmoins des démarches administratives préalables et la réalisation de forages profonds sur le terrain ;
• La PAC sol-eau (PAC géothermique) extrait les calories accumulées dans la terre au moyen de capteurs enterrés verticalement ou horizontalement.

Quels avantages et inconvénients entre une PAC et un SSC ?

Comparer une pompe à chaleur seule et un système solaire combiné implique de mesurer leurs performances, leurs contraintes d'installation et leur mode de fonctionnement respectif.

Avantages et inconvénients de la PAC

La pompe à chaleur brille par sa régularité d'exploitation. Étant indépendante du niveau d'ensoleillement direct, elle fournit une température homogène en toute saison et ne nécessite pas de réserver une surface importante sur la toiture.

En revanche, la PAC dépend entièrement du réseau électrique pour fonctionner, ce qui la rend sensible aux variations du coût de l'électricité. De plus, le rendement d'une PAC aérothermique diminue lorsque les températures extérieures deviennent négatives, exigeant l'apport d'une résistance électrique intégrée lors des vagues de grand froid.

Avantages et inconvénients du SSC

Le système solaire combiné (SSC) offre quant à lui l'avantage de recourir à une énergie 100 % gratuite, renouvelable et peu carbonée. L'utilisation des rayons du soleil réduit drastiquement les factures énergétiques de la maison et permet d'amortir l'installation sur la durée. Les capteurs thermiques vitrés bénéficient en outre d'une excellente durabilité, pouvant fonctionner efficacement pendant 20 à 30 ans avec un entretien très réduit.

Les inconvénients du SSC tiennent principalement à l'intermittence de la ressource solaire, particulièrement faible durant les mois d'hiver où les besoins en chauffage sont au plus haut. De surcroît, l'investissement initial s'avère élevé et l'installation réclame des conditions strictes : une orientation idéale de la toiture vers le sud, une inclinaison adaptée et l'aménagement d'un espace suffisant pour abriter un ballon tampon encombrant. Enfin, le SSC ne peut jamais fonctionner comme unique source de chauffage et requiert systématiquement un appoint.

Vous avez un projet d’installation solaire ?

Le système solaire combiné et la pompe à chaleur sont-ils complémentaires ?

Associer un système solaire combiné et une pompe à chaleur constitue l'une des solutions de rénovation énergétique les plus cohérentes et performantes, donnant naissance à ce que l'on nomme la PAC solarothermique. Loin d'être redondants, ces deux dispositifs unissent leurs qualités pour offrir une gestion thermique intelligente de l'habitat. Les panneaux solaires thermiques fonctionnent en priorité absolue dès que le rayonnement solaire est suffisant, fournissant une chaleur entièrement gratuite pour alimenter le ballon de stockage et le réseau de chauffage.

Lorsque la lumière du soleil baisse ou s'interrompt, notamment durant la nuit ou lors des journées hivernales très couvertes, la pompe à chaleur air-eau prend automatiquement le relais sans aucune rupture de confort pour les occupants. Un système de régulation électronique centralisé orchestre cette transition fluide entre l'énergie solaire et l'aérothermie. Grâce à ce couplage, le logement utilise une énergie renouvelable sur une grande partie de l'année et réduit sa facture de chauffage par rapport à une installation classique. En soulageant la sollicitation de la pompe à chaleur pendant le printemps, l'été et l'automne, le solaire thermique préserve les composants mécaniques du compresseur et rallonge la durée de vie globale de la PAC. Cette synergie améliore également la note du Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) du bâtiment, apportant une plus-value immobilière concrète.

Combien coûtent ces systèmes de chauffage ?

Voici un tableau récapitulatif du prix des 2 systèmes de chauffage :

Y a-t-il des aides financières pour les panneaux thermiques et la PAC ?

La mise en place d'une pompe à chaleur couplée à un système solaire combiné représente un investissement financier important, mais l'État et divers organismes proposent des mécanismes d'incitation financière pour alléger la dépense des ménages.

MaPrimeRénov’ Chauffage

Le dispositif principal MaPrimeRénov', géré par l'Anah, attribue des subventions forfaitaires en fonction des revenus du foyer.

• PAC air-eau seule : jusqu’à 5 000 €
• PAC solarothermique (PAC air-eau + SSC) : jusqu’à 11 000 €

Avant septembre 2026, il était possible d’obtenir MaPrimeRénov’ pour l’installation d’un SSC seul (jusqu’à 10 000 €), désormais, la prime a été supprimée.

Le dispositif des Certificats d’économies d’énergie

Le dispositif des Certificats d'Économies d'Énergies (CEE) est une aide privée financée par les fournisseurs d’énergie et de carburant.

Grâce au bonus Coup de pouce Chauffage des CEE, le remplacement d'une ancienne chaudière à énergie fossile (gaz, fioul ou charbon) par un système solaire combiné avec PAC permet d'obtenir des primes cumulables de plusieurs milliers d'euros.

• PAC air-eau : jusqu'à 6 027 € avec Hellio
• Système solaire combiné : jusqu'à 2 480 € avec Hellio

Éco-prêt à taux zéro (éco-PTZ)

Pour financer le reste à charge, le propriétaire peut solliciter un Éco-prêt à taux zéro (Éco-PTZ), remboursable sur une durée maximale de 20 ans pour un montant pouvant atteindre 30 000 € à 50 000 € selon la portée des travaux.

Autres aides financières

Les équipements et leur pose bénéficient en outre de la TVA à taux réduit de 5,5 %, directement appliquée sur la facture des professionnels. Enfin, certaines collectivités locales (régions, départements ou communes) proposent des subventions complémentaires pour encourager le solaire thermique.

L'accès à l'ensemble de ces dispositifs financiers est conditionné à l'intervention obligatoire d'un artisan ou d'une entreprise certifiée RGE (Reconnu Garant de l'Environnement) pour l'exécution du chantier.

Demandez vos primes pour installer un chauffage économique