Eau chaude : la fin programmée des panneaux thermiques

Le triomphe du photovoltaïque (2/3)

Contrairement à une idée reçue, les technologies renouvelables sont elles-mêmes dans une course de compétitivité. Produire de l’eau chaude sanitaire en été en couplant des panneaux photovoltaïques à une pompe à chaleur revient désormais moins cher qu’avec des panneaux thermiques.

En hiver, avec un soleil rare, la production d’eau chaude sanitaire est souvent couplée au chauffage du bâtiment qu’il soit fossile (gaz, mazout) ou renouvelable (pellet). En période estivale par contre, on peut couper le chauffage et produire quasi toute l’eau chaude sanitaire avec une installation thermique bien conçue.

Le système PST (panneaux solaires thermiques) pour un ménage de 2 personnes est composé de 5 m² de PST, de quelques accessoires (tuyaux, pompe, pressostat..) et d’un ballon d’eau chaude qui conserve l’eau chauffée par le soleil à plus de 45°C. Le prix de l’ensemble est d’environ 5.000€ TVAc. Il faut ajouter quelques dizaines d’euros par an pour alimenter en électricité la pompe et la régulation du système avec un peu d’entretien.

Ce système produira 2.000 kWh d’eau chaude pendant 25 ans.

20% moins cher et la clim’ en prime

L’alternative est d’installer 5 m² de panneaux photovoltaïques (PV) qui produisent seulement 500 kWh électrique par an mais sont suffisants pour alimenter une pompe à chaleur (PAC) qui déplacera la chaleur de l’environnement dans le ballon d’eau chaude sanitaire pour obtenir aussi 2.000 kWh d’eau chaude à plus de 45°C, exactement comme le système PST. L’investissement global est cependant de 4.000€ et les frais d’entretien annuel sont moindres.

Mieux, en période estivale, la chaleur pompée dans la maison la rafraîchit pour le même prix.

De plus, en cas de pénurie de soleil, le système PST utilise souvent une résistance électrique d’appoint qui consomme quatre fois plus d’électricité que la PAC pour le même résultat.

L’alternative PV-PAC est donc moins chère tant à l’investissement qu’au fonctionnement tout en apportant une solution gratuite et écologique pour rafraichir votre habitation en été.

Cela laisse à penser que le PST pour la production d’eau chaude sanitaire n’a plus d’avenir car il est vraisemblable que la solution PV-PAC va continuer d’améliorer sa compétitivité par rapport au PST.

Laurent Minguet

16 Commentaires Laissez le votre

  1. le 26 mai 2011 à 12:05

    OK sur le principe que les 2 systèmes fournissent 2000 kWh thermiques par an pour 5 m² d’occupation du toit.

    J’ai par contre un doute sur la comparaison des prix. Les 2 solutions ont besoin d’un ballon de stockage de l’eau chaude, non?
    5m² PV + pompe à chaleur + ballon de stockage = 4000€… vraiment?
    Si on ne compte pas le ballon, il ne faut pas le compter non plus du côté solaire thermique, et on arrive alors largement sous les 5000€ il me semble…

    J’ai faux qque-part?

    Thierry S.

  2. le 26 mai 2011 à 16:22

    cher Monsieur,

    Effectivement,on installe aujourd’hui du PV à 3 € le Wc. Comme il faut environ 600 Wc, la production PV coûte 1.800 €.

    Un ballon de 200 litres avec PAC intégré coûte 1.700 €. En ajoutant la TVA et un peu de main d’oeuvre pour le raccordement du ballon, l’installation complète coûte bien 4.000 €

    Je pense que, dans les prochaines années, le ballon PAC coutera moins de 500 € soit le prix d’un frigo de 300 litres.

    Une installation PV coutera sans doute 2 € le Wc et l’installation totale coûtera donc moins de 2.000 €.

    je doute que l’installation solaire thermique puisse jamais rattrapper cette compétitivité.

    bien à vous

    laurent MINGUET

  3. le 17 juin 2011 à 09:45

    Votre estimation de prix de 4.000 Euros pour l’installation PV me surprend beaucoup, avez-vous tenu compte de l’onduleur, de son remplacement après 10 ans, etc…?
    Pourriez-vous me renseigner quelles firmes pratiquent cette fourchette de prix?
    merci

  4. le 17 juin 2011 à 10:54

    Si une partie du circuit de la PAC sert aussi à refroidir les modules photo-voltaiques en été on augmente leur rendement

  5. le 17 juin 2011 à 15:21

    Patrice #

    Bonjour,
    Pendant juillet et aout, beaucoup de personnes partent en vacances et donc ne consomment pas d’eau chaude! économie de la part du thermique = 0, alors que les panneaux photovoltaïques (dans le cadre d’une installation couvrant une grande part de la consommation familiale) font tourner le compteur à l’envers! C’est un élément à prendre en compte, même si tout le monde ne voyage pas.
    ++

  6. le 27 juin 2011 à 20:01

    @lex #

    Très bonne analyse financière.

    Par contre, pour l’écologie, vous repasserez !

    Ce système pousse les gens à utiliser une PAC en hiver, quand son COP est au plus bas, et quand la demande en électricité est au plus haut. Donc, on pousse les fournisseurs à augmenter la puissance installée, ce qui est très mauvais, car les centrales de pointe sont toujours très polluantes (turbojets au fioul, …).
    De plus, l’utilisateur est berné car il pense faire de l’écologie, hors il n’en est rien, c’est un montage purement financier !

  7. le 21 juillet 2011 à 11:41

    Solar #

    FAUX M Minguet la plupart des installations solaires thermiques utilisent en appoint la chaudière mazout/gaz 2 à 3 fois plus économe en énergie primaire que l’électricité. De plus 5m2 de solaire thermique fournissent 2x plus de kwh que le photovoltaïque. Le solaire thermique est le système le plus simple et écologique pour produire de l’eau chaude. A l’heure actuel tout est faussé par les Cv. Les gens choisissent le photovoltaïque uniquement pour réaliser un investissement pas pour des raisons écologiques.

  8. le 26 juillet 2011 à 10:38

    Anonymous #

    Je suis assez surpris de voir que l’on s’attarde plus sur les montants plutôt que la proposition de production ECS.
    Des prix, vous en aurez de très très bons et de très très (super) mauvais.

    Ayant suivi le cours pour chaque matière (PST-PV-PAC) il y a peu, je dois dire que l’ECS produite par la PAC avec l’airco en plus….c’est plus ou moins à ça que j’en était arrivé à la fin des trois cours (à ne pas dire aux formateurs, ils sont très sectaires, sauf celui des PAC qui avait une vision plus large et plus éclairée).

    Les PST s’arrêtent en plein « été » à température maximum ballon et ne pensez pas qu’ils redémarreront en cas de puisage (bonjour le fossile quand le thermostat aura froid).Sans compter que chaque m²de panneau dépassant les 4à5m² préconisés pour une famille de 4 personnes , ne sont posés que pour compenser les pertes d’énergies dûes au transport du caloporteur.

    Les PV => il faut d’abord changer d’habitude de consommation => revoir ses appareils consommateurs plutôt que de se baser sur la consommation annuelle.
    Il est plus difficile de jeter un congélateur qui fonctionne alors qu’il consomme 2 ou 3 fois plus qu’un classe A+++ (je peux le dire, j’en ai un qui à près de 20 ans et je l’aime => je devrais divorcer et en prendre un autre, mais bon, on ne va pas obliger les autres à faire ce que l’on ne fait pas soi même).

    De là le postulat que si l’on changeait le type d’éclairage (sans perdre au confort visuel), qu’il faut bien trouver un moyen de produire son ECS sans sa chaudière (le plus longtemps possible dans le courant de l’année): il reste donc une  » production électrique » compensée » par le PV (notez qu’à Bruxelles, c’est pas gagné, il faut une belle surface de toiture, bien exposée et sans cheminée avoisinante et/ou building dans l’espace vital au PV.

    N’oubliez quand même pas que votre compteur électrqiue ayant tourné « à l’envers » (comme se plaisent le dire les poseurs de PV), si votre installation a bien été calculée, en période plus froide, votre PAC consommera votre « bonus » électricité, que votre GRD ne vous remboursera pas et que vos CV sont en conséquence de votre production.

    Il y a donc beaucoup plus de paramètres que ce simple prix annoncé et perdre un peu , il le faudra bien (après avoir gagné pas mal, qui discutera….)

    Les réelles questions seront : avez-vous la place , les moyens et l’envie de participer à VOTRE projet.

    Le tout étant que vous devrez connaître bien mieux votre installation que vos entrepreneurs (qui ne sont là que pour vous vendre leur installation)

    Comme dans le sketch : « c’est vous qui voyez »

    Mais sur le principe , je pense qu’il est fondé.

    Bien à vous tous

  9. le 28 juillet 2011 à 16:39

    @alex
    Il semble que vous ayez lu mon article un peu vite.
    Le système PV-PAC sert à produire de l’eau chaude à partir du rayonnement solaire comme le solaire thermique classique. En hiver, quand il n’y a pas de soleil, cela ne fonctionne avec aucune technologie et un appoint de chaleur est nécessaire. Celui-ci est généralement fourni par le système qui sert à chauffer le bâtiment et qu’on espère le plus respectueux de l’environnement possible comme, par exemple, une chaudière à pellet.
    En période estivale, quand le soleil est abondant et la température plus douce, chauffer l’eau au soleil prend tout son sens et permet de couper le système de chauffage du bâtiment.
    On se pose donc la question du moyen le moins cher pour convertir les rayons solaires en chaleur. L’article démontre qu’il s’agit, depuis peu, du système PV-PAC, indépendamment des primes et avantages fiscaux. Ce n’est donc pas un montage financier mais une comparaison de technique et de coût.
    Faire de l’écologie, ce n’est pas galvauder nos moyens financiers, matériels et humains. C’est, au contraire, les optimiser pour maximiser leur bénéfice sur l’environnement.

    @Solar
    Je ne comprends pas votre remarque quand vous parlez d’appoint. C’est un fait qu’un appoint au mazout consomme moins d’énergie primaire qu’un appoint électrique provenant d’une centrale au mazout mais une chaudière au mazout produit davantage de CO2 que de l’électricité éolienne ou photovoltaïque.
    Le propos n’est pas là mais de comparer les avantages de deux technologies renouvelables : le panneau solaire classique et la combinaison photovoltaique-pompe à chaleur, quand il s’agit de produire de l’eau chaude sanitaire en période estivale.
    Il est vrai que 5 m2 de panneaux thermiques fournissent deux et même quatre fois plus de kWh que les panneaux photovoltaïques, mais en les couplant avec une pompe à chaleur, un kWh électrique permet de pomper 4 kWh thermiques et donc de produire la même quantité de kWh thermiques que les panneaux solaires classiques.
    Si les deux techniques produisent la même quantité d’eau chaude avec la même surface de toiture, il est intéressant de connaitre la technologie la moins chère.
    La même question se pose avec le vent ou l’eau. Quelle est la technologie la plus performante pour capter ces énergies renouvelables ?
    Votre tautologie que le solaire thermique soit le plus écologique ne prouve rien. Au contraire, le panneau solaire thermique consomme de l’électricité du réseau pour fonctionner. Il requiert plus de cuivre qu’une installation photovoltaïque. L’appoint estival – car il manque parfois de soleil en été – est donné par une bête résistance électrique alors que le système PV-PAC en consommera quatre fois moins pour le même résultat.

  10. le 4 novembre 2011 à 15:06

    Bonjour, très intéressante cette discussion! Nous venons d’installer 35m2 de PV pour couvrir notre consommation actuelle (famille de 4) et j’étais en train d’étudier la question de l’installation d’un système PST afin de nous isoler un peu plus de l’évolution des coûts du mazout 1500L/an pour chauffage et eau chaude).

    La lecture de l’article et des différentes interventions m’amène à la conclusion que la prochaine étape en ce qui nous concerne ce serait plutôt de revoir à la baisse notre consommation électrique afin de générer l’électricité nécessaire pour le fonctionnement d’une PAC. Questions: quelle sorte de PAC choisir et est-il possible de couvrir plus que l’Eau Chaude Sanitaire?

    Merci d’avance pour votre avis!

  11. le 6 novembre 2011 à 11:29

    cher Monsieur (Cristalattitude),

    vous avez installé 35 m2 de PV, sans doute environ 5 kWc pour une production annuelle d’une peu plus de 4.000 kWh. S’il reste quelques m2 sur le toit, pourquoi ne pas ajouter un peu de PV pour autant que l’onduleur supporte ce supplément de puissance ? Si vous avez encore 20 m2 ou 30 m2 bien exposés, n’hésitez pas à ajouter des PV et un onduleur supplémentaire. Même si vous ne consommez pas toute l’électricité, elle servira votre voisin et vous obtenez quand même des certificats verts.

    pour la pompe à chaleur, un modèle Bosch coûte aujourd’hui un peu moins de 1.300 € qu’il faut raccorder à votre ballon d’eau chaude sanitaire. Il faut demander un devis à un plombier qui en a déjà installé.

    si vous souhaitez une installation plus puissante pour chauffer partiellement votre maison qui a l’air très bien isolée, il faut une installation plus puissante et vérifier que vos radiateurs sont un peu surdimensionnés pour permettre de chauffer en basse température (40°C). Je vous recommande de demander une offre chez un installateur de PAC. c’est en tout cas mieux que de se chauffer au mazout et sans doute un peu moins cher.

    bien à vous

  12. le 9 novembre 2011 à 09:59

    Bonjour très bon article, mais pour moi difficile à concrétiser :
    Dans le cadre d’une rénovation j’étudie pour le moment la combinaison panneaux photovoltaiques et PAC geothermique. Si la théorie est belle la pratique en est une autre. J’ai déjà installé depuis 3 ans des panneaux photovoltaiques. Les devis sont en cours pour une PAC. Les différents installateurs me déconseillent de raccorder ma PAC sur les panneaux pour cause de fluctuation de courant (la pac va se mettre en sécurité). Alors si vous avez une solution je suis preneur !

  13. le 13 novembre 2011 à 17:34

    cher Monsieur (MVDM),

    la PAC qui produit l’eau chaude sanitaire est raccordée au réseau électrique où les PV injectent leur production.

    La PAC n’est pas raccordée directement aux PV.

    Quand il y a du soleil, les PV produiront sans doute assez d’électricité pour faire tourner la PAC.
    Quand il n’y en a pas assez, c’est le réseau qui fournira le complément nécessaire.

    Comme votre compteur tourne à l’envers, cela n’a pas d’importance que l’électricité soit consommée à un moment différent de la production des PV.

    Mais si vous souhaitez que ce soit le cas, il faut installer un programmateur horaire à votre PAC pour qu’elle tourne entre 10h et 16h, par exemple.

    bien à vous

  14. le 28 mars 2012 à 17:46

    Anonymous #

    Monsieur Minguet, je trouve tout ceci fort intéressant et instructif. Un ballon de 200 litres, je trouve ça un peux juste en ecs. Si nous considérons une installation solaire et plaçons l’électroménager sur ecs , j’imagine qu’en été l’économie serait substantielle (machine à laver, lave vaisselle) . Qu’en pensez-vous ?

  15. le 8 avril 2012 à 20:35

    cher Anonyme, (dont les propos ne justifient pas vraiment l’anonymat)

    en effet, un ballon de 200 litres est sans doute sous dimensionné. Cela dépend de la taille du ménage et des habitudes de consommation.

    raccorder l’eau chaude au lave vaisselle est une bonne idée mais celui-ci ne consomme que 11 litres environ donc une économie de 0,4 kWh par lavage ou 140 kWh par an (30 €)

    pour le linge, il faut placer un mitigeur à 40°C pour éviter qu’une eau trop chaude n’abîme le linge fragile.

    Cela limite l’économie.

  16. le 18 août 2013 à 13:20

    Monsieur Minguet. Merci pour cet article qui a le mérite de remettre en question les idées reçues. Nos raisonnements doivent effectivement être régulièrement reconsidérés au vu de l’évolution des prix et de la technologie.
    Voici cependant quelques remarques visant à compléter la réflexion sans remettre en cause vos conclusions :
    1. Il est aujourd’hui de l’intérêt de tous de ne pas envisager un système propre à la production d’ECS (eau chaude sanitaire) mais bien d’un système mixte ECS + chauffage dans la mesure où certain équipements seront communs (ballon tampon mixte) et l’énergie produite pourra être utilisée de manière optimale, notamment dans l’entre saison.
    2. L’utilisation d’un ballon tampon mixte offre de multiple avantages :
    a. combine aisément de multiple sources d’énergie (solaire, bois/pellets,PAC ….)
    b. la production d’ECS directe par échangeur eau/eau dans le ballon tampon permet de travailler à basse température sans risque hygiénique
    c. le stockage étant constitué d’eau morte désoxygénée, il y a moins de contraintes au niveau du ballon relativement à un boiler solaire
    3. Une PAC air/eau nécessitera une ventilation mécanisée extérieur pouvant générer un inconfort acoustique dans certaines configurations.
    4. Sachant que le ballon tampon avec régulation est nécessaire dans tous les cas, la comparaison doit se limiter aux panneaux solaires thermique + circulateur solaire d’un coté et des panneaux photovoltaïque, onduleur + PAC de l’autre
    5. L’argument d’utiliser la PAC pour rafraichir la maison l’été doit être mis en regard des investissements non négligeables pour ce faire.
    6. La solution idéale ne viendrait-elle pas d’une solution combinant le PST et PV à l’instar du système SOLERA où le fonctionnement de la PAC est optimisée (COB>5) grâce à l’utilisation d’un PST ventilé ?

Laisser une Réponse