Avantage et inconvénient panneau solaire thermique : ce qu’il faut savoir

par | Mis à jour le 17/06/2025 | Publié le 20/01/2025

Les panneaux solaires thermiques produisent de la chaleur en exploitant l’énergie du soleil, qui est une ressource renouvelable et gratuite. Ils couvrent une partie des besoins de chauffage et d’eau chaude sanitaire d’un logement, tout en permettant de réaliser des économies énergétiques. Quels sont les avantages et les inconvénients d’installer un panneau solaire thermique ?

Bien que le panneau solaire thermique présente des avantages incontestables, il dispose aussi de quelques inconvénients.

Pour mieux comprendre son fonctionnement, des points essentiels sont à considérer.

  • Le panneau solaire thermique est un équipement d’énergie renouvelable qui capte la chaleur émise par le soleil pour produire du chauffage et de l’eau chaude sanitaire,
  • Installer des panneaux solaires thermiques apporte des avantages économiques et écologiques, et ajoute une plus-value au logement,
  • Les panneaux solaires thermiques dépendent du soleil pour fonctionner, ils ne produisent de la chaleur qu’en journée, et leur rendement est faible en hiver.

Qu’est-ce qu’un panneau solaire thermique ?

Alt=»Avantage et inconvénient panneau solaire thermique. Séries de panneaux solaires thermiques.»

Le panneau solaire thermique est un dispositif plat qui s’installe généralement sur le toit. Il sert à capter le rayonnement solaire pour le convertir en chaleur. Cet équipement d’énergie renouvelable permet de produire de l’eau chaude sanitaire dans le cas du chauffe-eau solaire individuel ou CESI. Il peut aussi servir à produire du chauffage, dans ce cas, on parle de chauffage solaire. Enfin, le panneau solaire thermique peut produire à la fois de l’eau chaude sanitaire et du chauffage. C’est le système solaire combiné ou SSC.

Il existe trois principaux types de panneaux solaires thermiques se distinguant par leur mode de fonctionnement :

  • Les capteurs plans vitrés : les différents éléments sont encastrés dans un cadre recouvert d’une vitre de protection qui crée un effet de serre afin d’améliorer l’efficacité du panneau,
  • Les capteurs plans non vitrés : les différents composants sont mis à l’air libre, l’efficacité de ce type de panneau est moindre comparé à celle du capteur plan vitré,
  • Les capteurs à tubes sous vide : le liquide caloporteur circule dans des tubes qui sont eux-mêmes placés dans des tubes sous-vide en verre afin d’augmenter l’efficacité du panneau, en évitant les pertes thermiques.

Les éléments des panneaux solaires thermiques sont de couleur noire pour mieux capter la chaleur.

Fonctionnement du panneau solaire thermique

Le panneau solaire thermique capte la chaleur du rayonnement incident émis par le soleil pour la transférer à un liquide caloporteur. Celui-ci va ensuite chauffer l’eau stockée dans un ballon d’eau chaude, ou alimenter un circuit de chauffage hydraulique. Parfois, la chaleur captée sert à produire de l’air chaud qui est ensuite insufflé à l’intérieur du logement.

Le processus se déroule en plusieurs étapes.

  • Le rayonnement solaire incident traverse la vitre de protection et frappe l’absorbeur de couleur sombre afin de concentrer la chaleur captée,
  • La vitre de protection crée un effet de serre qui permet d’élever encore plus la température à l’intérieur du capteur thermique,
  • La chaleur emmagasinée dans le panneau chauffe directement les tubes de l’échangeur thermique collé contre l’absorbeur,
  • Le liquide caloporteur (transporteur de chaleur) est à son tour chauffé par transfert thermique,
  • Le liquide est dirigé vers le ballon d’eau chaude ou les radiateurs de chauffage ou alimenter un plancher chauffant pour être chauffé à basse température,
  • Pour le cas du panneau solaire thermique à air, la chaleur captée est transférée à de l’air circulant dans les tubes, sachant que l’air chaud ainsi produit est acheminé vers les points de distribution de chauffage par ventilation forcée.

Avantage et inconvénient panneau solaire thermique. Panneaux thermiques plans vitrés – FreeImages.

Différence entre un panneau solaire thermique et un panneau solaire photovoltaïque

Le panneau solaire thermique et le modèle photovoltaïque sont deux équipements permettant d’exploiter le rayonnement du soleil pour produire de l’énergie. Ils sont tous les deux de forme plate et doivent être orientés et inclinés de façon à capter un maximum d’énergie solaire.

Cependant, ils ont des fonctions différentes.

  • Le panneau solaire thermique est conçu pour capter les calories présentes dans le rayonnement solaire afin de produire de la chaleur.
  • Le panneau solaire photovoltaïque, quant à lui, transforme la lumière visible du soleil en électricité grâce à l’effet photovoltaïque.

Comme pour ce dernier, il existe des avantages et inconvénients attribués au panneau solaire thermique.

Quels sont les avantages des centrales solaires thermiques ?

Les panneaux solaires thermiques offrent un certain nombre d’avantages notables.

Un système de production d’énergie écologique

Les panneaux solaires thermiques exploitent une énergie renouvelable, gratuite et inépuisable. Ils permettent de produire une énergie propre et de réduire la consommation énergétique issue des énergies fossiles. De plus, leur mode de fonctionnement n’émet aucun polluant ni de CO2. Ainsi, en installant des panneaux solaires thermiques, réduire son empreinte carbone et contribuer à la transition écologique devient possible.

Un rendement élevé

Le rendement d’un panneau solaire thermique peut atteindre 80%, ce qui signifie qu’il peut convertir en chaleur jusqu’à 80% de l’énergie solaire captée à sa surface. Ainsi, les panneaux thermiques ont un rendement bien supérieur à leurs équivalents photovoltaïques et sont meilleurs en termes d’efficacité. Pour preuve, les panneaux photovoltaïques monocristallins ont un rendement de 18 à 24% tandis qu’il est de 13 à 18% pour les panneaux polycristallins.

Bon à savoir :

Le rendement d’un panneau solaire thermique est moins dépendant de l’inclinaison et de l’orientation, comparé aux panneaux solaires photovoltaïques.

Des économies énergétiques et financières

Grâce à son efficacité, le panneau solaire thermique peut couvrir entre 50 et 70% des besoins en eau chaude sanitaire d’un foyer. Il peut aussi assurer entre 40 et 60% des besoins de chauffage. Ainsi, cet équipement d’énergie 100% renouvelable permet de réaliser d’importantes économies énergétiques et de réduire les factures d’énergie.

Une augmentation de la valeur du logement

L’installation d’un panneau solaire thermique augmente la valeur d’un logement. Grâce à cet équipement, les performances énergétiques d’une maison sont améliorées. En favorisant les énergies renouvelables comme le soleil, celle-ci devient également moins énergivore.

Bon à savoir :

Vous pouvez conserver votre système de chauffage central ou de production d’eau chaude au moment d’installer un panneau solaire thermique. En rénovation, c’est un atout certain dans la mesure où vous n’avez pas à réaliser d’importants travaux potentiellement coûteux.

La durabilité et la rentabilité

Les panneaux solaires thermiques ont une durée de vie estimée entre 25 et 30 ans. Cette bonne longévité permet d’amortir le coût d’investissement initial. De plus, l’installation solaire thermique est mieux rentabilisée, grâce aux économies réalisées sur le long terme.

Un équipement d’énergie renouvelable éligible aux aides financières

L’installation d’un panneau solaire thermique permet de bénéficier de certaines aides financières de l’État et des collectivités locales. Elles représentent un coup de pouce financier qui réduit les coûts des travaux de rénovation énergétique.

Parmi ces aides, on peut citer :

  • MaPrimeRénov’,
  • La TVA à taux réduit à 5,5%, qui s’applique sur le prix d’acquisition des équipements solaires thermiques et le coût de la main-d’œuvre,
  • L’Éco-prêt à taux zéro, qui est un prêt sans intérêt destiné à financer les travaux de rénovation énergétique,
  • Les certificats d’économies d’énergies ou CEE,
  • Les aides des collectivités locales et régionales.

La facilité d’entretien

Les panneaux solaires thermiques nécessitent peu d’entretien. Leur inclinaison facilite l’auto-nettoyage par la pluie. Cependant, il est nécessaire de les nettoyer entre 1 à 2 fois par an afin d’enlever les saletés et les dépôts de résidus. Cela permet d’optimiser l’efficacité et de prolonger la durée de vie des panneaux solaires.

Il est également nécessaire de les faire contrôler périodiquement par un professionnel certifié RGE QualiSOL. L’objectif est d’assurer le bon fonctionnement du système, mais aussi de vérifier la pression du fluide caloporteur. Cette maintenance doit être effectuée tous les 3 ans environ.

Avantage et inconvénient panneau solaire thermique. Capteurs thermiques à tubes.

Avantage et inconvénient panneau solaire thermique : les inconvénients

Il existe aussi quelques inconvénients attribués aux panneaux solaires thermiques.

Un coût d’investissement initial élevé

Le prix d’achat des panneaux et le coût de la main d’œuvre représentent un investissement conséquent et nécessitent un budget important. Cependant, les aides financières permettent de compenser ces coûts, sans oublier les économies d’énergie réalisées sur le long terme.

Une source d’énergie intermittente

Le fonctionnement et l’efficacité des panneaux solaires thermiques dépendent des conditions météorologiques. Leur rendement diminue par temps nuageux et en hiver. De plus, ils ne produisent de la chaleur que pendant la journée.

À noter :

Un risque de surchauffe du liquide caloporteur existe en journée. Mais en optant pour un panneau solaire équipé d’un système auto-vidangeable, ce problème peut être évité. Par ailleurs, l’utilisation d’un mélange de glycol et d’eau évite le risque de gel du liquide caloporteur en hiver.

La nécessité d’une surface dédiée suffisante

Pour mieux fonctionner et être plus efficaces, les panneaux solaires thermiques s’installent généralement sur le toit. Cela nécessite une surface suffisante et il faut également que la toiture soit solide pour supporter le poids du panneau. En général, il faut 2 panneaux d’environ 2m2 pour produire 300 litres d’eau chaude. Chaque panneau pesant entre 35 et 45 kg, il est important de tenir compte de ce poids élevé lors de l’installation.

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  • Alexandra Blanchard - rédactrice Cap Soleil Energie

    Je suis Alexandra Blanchard, rédactrice web spécialisée dans les panneaux solaires. ☀️ Titulaire d'une licence professionnelle en maîtrise de l'énergie et des énergies renouvelables, j'ai débuté ma carrière en rédigeant sur divers sujets liés aux énergies nouvelles. 👩‍💻 Depuis 2021, je me concentre exclusivement sur les panneaux solaires, partageant mon expertise pour informer et inspirer autour de cette technologie prometteuse. 🌍 Mon objectif est de rendre l'information sur les panneaux solaires accessible et engageante pour tous.

    Spécialiste panneaux solaires