Dès le premier coup d’œil, un chiffre surprend : pour l’installation d’une pompe à chaleur solarothermique, les aides peuvent atteindre jusqu’à 11 000 € pour un foyer aux ressources très modestes en 2025. Cette technologie, qui combine soleil et thermodynamique, se place désormais comme l’un des leviers majeurs de la transition énergétique dans le logement individuel.
Cet article vous guide pour bien comprendre ce qu’est une pompe à chaleur solarothermique, comment elle fonctionne, comment la comparer avec une solution géothermique, quelle est sa rentabilité, quel budget prévoir et quelles aides mobiliser.
Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur solarothermique ?
La pompe à chaleur solarothermique est un système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire (ECS) qui fusionne deux technologies majeures :
- Le capteur solaire thermique par l’intermédiaire d’un système solaire combiné.
- La pompe à chaleur air-eau.
Cette hybridation intelligente permet de pallier les limites intrinsèques de chaque composant pris isolément. Les capteurs solaires, fonctionnant comme un échangeur de chaleur basse température, ne se contentent pas de produire de l’eau chaude comme dans les SSC traditionnels. Ils servent de source d’énergie primaire pour le fluide frigorigène de la PAC.
Principe de fonctionnement
Le principe fondamental de la PAC solarothermique repose sur l’exploitation de l’énergie solaire diffuse et ambiante pour préchauffer le fluide caloporteur circulant dans les panneaux solaires. Ce fluide circule ensuite dans l’évaporateur de la pompe à chaleur.
Même si la température du fluide n’atteint que 10° C, elle est suffisante pour faire passer le fluide frigorigène à l’état gazeux. Cette étape de compression est alimentée par un faible apport électrique, qui élève ensuite cette température à un niveau utilisable pour le chauffage du logement.
L’avantage crucial de ce système est que la PAC ne prélève plus la chaleur directement dans l’air extérieur, source fluctuante. Elle le fait dans le circuit solaire, beaucoup plus tempéré et régulé, limitant l’effort du compresseur.
Différence avec une pompe à chaleur classique
La distinction clé réside dans la source d’énergie additionnelle :
- Une pompe à chaleur classique (PAC air-air, PAC air-eau, PAC géothermique…) puise uniquement dans l’environnement (air, sol, eau) selon le modèle.
- Une pompe à chaleur solarothermique associe ces sources à des capteurs solaires thermiques. Cela permet de capter une énergie gratuite et renouvelable dès que le soleil chauffe les capteurs. Cette surcouche solaire peut améliorer le rendement dans de bonnes conditions.
Comment fonctionne une pompe à chaleur solarothermique ?
Le processus de production de chaleur par une PAC solarothermique constitue un cycle thermodynamique précis, se déroulant en plusieurs étapes fondamentales. L’ingéniosité de ce dispositif réside dans sa capacité à récupérer l’énergie à basse température pour la revaloriser efficacement.
Ce processus garantit un rendement élevé et une usure moindre du compresseur de la PAC, élément central et coûteux. Cela contribue directement à la longévité globale de l’installation. Il faut comprendre cette chaîne de transformation énergétique pour apprécier la performance globale du système.
Captation de la chaleur solaire par le fluide caloporteur
Tout commence par des capteurs solaires thermiques (plaques ou tubes) installés généralement en toiture, orientés de manière optimale. Ces capteurs sont traversés par un fluide caloporteur qui capte la chaleur des rayons solaires. Plusieurs facteurs déterminants sont à considérer pour le bon rendement : l’ensoleillement, l’orientation, l’inclinaison et l’absence d’ombres
Transfert d’énergie via la pompe à chaleur
Une fois le fluide caloporteur réchauffé, il alimente la pompe à chaleur. Celle-ci élève la température via un cycle frigorifique pour fournir une eau à température utile au chauffage (radiateurs, plancher chauffant) ou à l’eau chaude sanitaire. Cette étape fonctionne de la même manière qu’une pompe à chaleur classique mais bénéficie d’un apport solaire initial.
Production de chauffage et d’eau chaude
La pompe à chaleur solarothermique permet :
- Le chauffage de l’habitation (via émetteurs adaptés).
- La production d’eau chaude sanitaire.
Dans les meilleures configurations, elle peut couvrir une large part des besoins énergétiques du logement, réduisant significativement la consommation des énergies fossiles ou électriques.
Vous êtes intéressez par combiner une installation photovoltaïque à une pompe à chaleur ? Apprenez-en plus sur l’association système solaire combiné et pompe à chaleur, ou sur le choix à faire entre panneau solaire et pompe à chaleur.
Pompe à chaleur solarothermique ou géothermique : Laquelle choisir ?
Le choix entre une pompe à chaleur solarothermique et géothermique dépend de plusieurs facteurs propres à votre situation. Voici les contextes où chaque solution se révèle particulièrement avantageuse.
Quand privilégier la pompe à chaleur solarothermique
- Vous habitez dans une région ensoleillée : Si votre logement se situe dans le sud de la France ou dans une zone bénéficiant d’un bon ensoleillement annuel, la pompe à chaleur solarothermique exploitera pleinement le potentiel solaire. Les régions méditerranéennes, le sud-ouest et certaines zones du sud-est sont particulièrement propices.
- Votre terrain est limité ou inadapté au forage : Lorsque vous disposez d’un petit jardin, d’un sol rocheux difficile à forer, ou que votre terrain est classé en zone protégée interdisant les forages profonds, la solution solarothermique s’impose naturellement. L’installation de capteurs solaires sur toiture ou en façade contourne ces contraintes.
- Vous recherchez une installation évolutive : La pompe à chaleur solarothermique permet une approche modulaire : vous pouvez commencer avec quelques panneaux solaires thermiques et en ajouter progressivement selon vos besoins et votre budget. Cette flexibilité est idéale pour étaler l’investissement dans le temps.
- Votre budget initial est plus restreint : L’investissement de départ pour une installation solarothermique reste généralement inférieur à celui d’un système géothermique, notamment parce qu’elle évite les coûts importants de forage ou de terrassement. Les aides financières peuvent également être plus accessibles.
Quand opter pour la pompe à chaleur géothermique
- Vous privilégiez la performance constante toute l’année : La géothermie offre un rendement stable et prévisible, indépendant des conditions météorologiques. La température du sol reste constante entre 10°C et 14°C toute l’année, garantissant une production de chaleur régulière même pendant les hivers rigoureux ou les périodes prolongées sans soleil.
- Votre climat est peu ensoleillé : Dans les régions du nord ou de l’est de la France, en montagne, ou dans les zones où la nébulosité est fréquente, la géothermie devient plus pertinente. Elle fonctionne efficacement même quand le ciel reste gris pendant des semaines.
- Vous disposez d’un terrain spacieux : Si vous possédez un jardin d’au moins 200 à 300 m² avec un sol facilement accessible, vous pouvez envisager des capteurs horizontaux géothermiques. Pour les terrains plus petits, un forage vertical reste possible si le budget le permet.
- Vous visez l’autonomie énergétique maximale : La géothermie, grâce à son excellent coefficient de performance (COP souvent supérieur à 4), permet de réduire drastiquement votre dépendance aux énergies fossiles. Elle fonctionne de manière optimale en toutes circonstances, sans dépendre des caprices du soleil.
- Votre projet concerne une construction neuve : L’intégration d’une installation géothermique est nettement plus simple et économique lors d’une construction, car les travaux de terrassement peuvent être mutualisés avec ceux de la maison. Les contraintes techniques et les surcoûts sont alors minimisés.
Quelle est la rentabilité d’une pompe à chaleur solarothermique ?
La rentabilité d’une pompe à chaleur solarothermique est considérée comme l’une des meilleures sur le marché des énergies renouvelables. Cela est dû à son Coefficient de Performance (COP) exceptionnellement élevé et constant. Ce COP se situe typiquement entre 4,5 et 5,5 en moyenne annuelle, là où une PAC classique peut descendre à 2,5 ou moins en hiver.
Un COP de 5 signifie que l’installation consomme 1 kWh d’électricité pour délivrer 5 kWh de chaleur. Les 4 kWh restants proviennent de l’énergie solaire et ambiante gratuite.
Pour une habitation moyenne consommant 20 000 kWh par an en chauffage et ECS avec une chaudière au fioul ou au gaz, le passage à la solarothermie permet une réduction de consommation primaire d’énergie de l’ordre de 70 à 80%.
En considérant le prix du kilowattheure en 2025, les économies annuelles peuvent atteindre 1 500 à 2 500 euros, selon la taille du logement et la région. De plus, la durée de vie moyenne de ce type d’équipement, si bien entretenu, est estimée entre 20 et 25 ans pour l’unité de PAC. Quant aux capteurs solaires, ils peuvent afficher une longévité dépassant souvent les 30 ans.
Quel est le prix d’une pompe à chaleur solarothermique ?
L’investissement initial pour une pompe à chaleur solarothermique se situe dans une fourchette plus élevée que les PAC air/eau. Néanmoins, il reste plus abordable que les systèmes géothermiques complets.
En 2025, le coût global pour l’achat et l’installation d’une PAC solarothermique, pour une maison individuelle standard (100 à 150 m²), se positionne approximativement entre 18 000 et 28 000 €, toutes taxes comprises.
Cette estimation englobe :
- La fourniture de la pompe à chaleur elle-même.
- L’ensemble des capteurs solaires (dont la surface varie selon le besoin, typiquement entre 8 et 15 m2, le ballon de stockage ECS (si combiné).
- La main-d’œuvre (pose et mise en service par un professionnel RGE).
Plusieurs facteurs techniques influencent le montant final : type de capteur, puissance de la PAC, complexité de l’installation sur le toit, etc.
Malgré le prix d’acquisition initial, il est impératif de considérer les aides financières disponibles et l’économie d’énergie substantielle. Cela permet de calculer le coût net réel et d’évaluer l’amortissement.
Quelles aides pour financer une pompe à chaleur solarothermique ?
Plusieurs dispositifs d’aides sont disponibles en France pour l’installation d’une pompe à chaleur solarothermique, comme MaPrimeRénov’. Cette subvention permet de financer une partie des coûts pour l’installation d’équipements comme les pompes à chaleur solarothermiques ou géothermiques.
En 2025, pour les pompes à chaleur géothermiques ou solarothermiques :
- Jusqu’à 11 000 € pour les revenus très modestes.
- 9 000 € pour les revenus modestes.
- 6 000 € pour les revenus intermédiaires.
Attention : Ces montants varient selon les ressources, la localisation, et les conditions (logement individuel, artisan RGE, etc.).
Il existe aussi d’autres aides comme :
- Les Certificats d’Économies d’Énergie (CEE) par l’intermédiaire de la BAR-TH-171.
- L’éco-prêt à taux zéro.
- Divers bonus « sortie de passoire thermique » ou « bâtiment basse consommation ».
Pour bénéficier de ces aides, bien vérifier : que l’appareil et les capteurs sont installés par un professionnel certifié RGE, que le logement remplit les conditions (résidence principale, critères d’ancienneté, etc.).
