Panneaux solaires hybrides : fonctionnement, prix réels et devis

On entend beaucoup parler des panneaux photovoltaïques et des panneaux solaires thermiques. Il existe un modèle qui réunit les 2 technologies en même temps : il s'agit du panneau solaire hybride qui permet de produire à la fois de l'électricité et du chauffage. Comment fonctionne-t-il ? Quel est son prix ? Est-ce un investissement rentable ? Alors que le coût d'une installation classique en 3 kWc coûte en moyenne entre 12 500 € et 17 500 € TTC, voici tout ce que vous devez savoir sur les panneaux solaires hybrides !

Comment fonctionne un panneau solaire hybride ?

Aussi appelé capteur solaire mixte ou panneau solaire hybride PVT (photovoltaïque et thermique), le panneau hybride est une solution 2 en 1 de production d'électricité et d'eau chaude sanitaire qui occupe ainsi moins d'espace sur le toit.

Un équipement 2 en 1 : mixte photovoltaïque et thermique

Un panneau hybride est une solution mixte composé de deux couches :

• une première couche de capteurs solaires photovoltaïques,
• une deuxième couche de capteurs solaires thermiques.

Un capteur mixte permet de produire à la fois de l'électricité et du chauffage. Son principe de fonctionnement est le même qu'un panneau solaire classique, sauf que dans ce cas, les deux faces sont utilisées :

• sur le côté face du panneau, les cellules captent les rayons du soleil pour produire de l'électricité,
• et sur la face arrière, des capteurs thermiques captent la chaleur de l'air extérieur, avant que l'eau chaude produite ne soit utilisée pour le chauffage du logement, la production d'eau chaude sanitaire ou encore le chauffage de l'eau d'une piscine.

Quels sont les différents types de panneaux solaires hybrides ?

Il existe deux types de panneaux solaires hybrides ayant chacun leurs spécificités :

1. Panneaux solaires hybrides hydrauliques

Les panneaux solaires hybrides hydrauliques combinent la production d’électricité photovoltaïque avec un système de chauffe-eau. Ils captent l’énergie solaire pour produire de l’électricité, tandis qu’un fluide caloporteur (eau ou antigel) récupère la chaleur générée par les panneaux pour chauffer l’eau sanitaire ou l’habitation. Ce type de panneau est particulièrement utile dans les foyers ayant de gros besoins en eau chaude, offrant un rendement optimisé à la fois pour l’électricité et le chauffage de l’eau.

2. Panneaux solaires hybrides aérovoltaïques

Les panneaux solaires hybrides aérovoltaïques, quant à eux, utilisent l’électricité photovoltaïque pour produire de l’énergie tout en récupérant la chaleur de l’air sous les panneaux. Ce système permet de chauffer l’air et de le diffuser dans l’habitation via un système de ventilation. Il est efficace pour optimiser les performances des panneaux, car il refroidit la partie photovoltaïque et améliore ainsi leur rendement. De plus, l’air chaud récupéré est utilisé pour chauffer les pièces, augmentant les économies d'énergie sur le chauffage.

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Comment installer des panneaux solaires hybrides ?

Les panneaux peuvent être installés aussi bien sur des toits en tuiles qu'en ardoise, à condition que la pente soit d'au moins 10 degrés et idéalement de 30 degrés. Pour un rendement optimal, la toiture doit être exposée aux rayons du soleil et orientée vers le sud, le sud-est ou le sud-ouest.

Quelles autorisations et démarches pour la pose de panneaux solaires ?

Il vous faut entreprendre certaines démarches :

• établir une déclaration préalable de travaux auprès de la mairie de votre domicile. On vous remettra un récépissé de votre déclaration qu’il vous faut conserver car Enedis vous le réclamera par la suite.

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Bon à savoir :
Si vous faites construire, il vous faut en plus inscrire la pose de panneaux solaires dans le permis de construire. Reportez-vous au PLU (Plan local d’urbanisme) car la pose de panneaux est interdite à proximité d'un bâtiment historique ou classé.

• souscrire une assurance responsabilité civile,
• se faire raccorder au réseau électrique.

Quel est le prix au m2 d'un panneau solaire hybride ?

Une installation solaire hybride coûte en moyenne entre 650 et 1 000 € le m². Son coût est généralement 30 à 40 % plus élevé qu'une centrale classique composée de panneaux solaires photovoltaïques d'une même puissance. Il s'agit d'équipements récents, encore assez peu répandus du fait d'un nombre relativement restreint de fabricants et d'installateurs agréés sur le marché.

Prix moyen d'une installation solaire hybride

Pour une installation de panneaux solaires hybrides d'une puissance globale de 3 kWc, il faut compter en moyenne entre 12 500 € et 17 500 € TTC, pose comprise. En comparaison, le prix d'une installation photovoltaïque classique en 3 kWc s'élève en moyenne entre 7 000 et 9 500 € hors aides.

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Les facteurs qui font varier le prix de panneaux solaires hybrides

Devis installation de panneaux solaires hybrides DualSun 3 kWc

Un couple habitant une maison dans le Vaucluse a fait appel à une entreprise spécialisée pour l'installation en surimposition, sur une toiture à deux pans, de 7 panneaux solaires hybrides de la marque DualSun et d'une puissance totale de 3 kWc. Les panneaux produisent en même temps de l'électricité sur sa face avant et de l'eau chaude sanitaire depuis sa face arrière, optimisant ainsi le rendement énergétique de l'installation. Les propriétaires ont eu à débourser 16 874 € TTC.

Les panneaux solaires hybrides sont-ils rentables ?

Oui, les panneaux solaires hybrides sont rentables malgré leur coût initial plus élevé. Ils combinent production d’électricité et de chaleur, ce qui permet d’optimiser leur rendement global. En moyenne, il faut compter entre 10 et 15 ans pour rentabiliser une telle installation, selon la consommation énergétique du foyer, l’ensoleillement, et les aides financières disponibles. Leur capacité à produire deux types d’énergie en fait une solution intéressante à long terme pour des économies d'énergie accrues.

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Quel est le rendement d'un panneau solaire hybride ?

Les panneaux hybrides offrent un meilleur rendement que les panneaux solaires classiques car la chaleur en trop pour les capteurs photovoltaïques (au-delà d'une température de surface de 25°C, le rendement des cellules photovoltaïques baisse, NDLR) est utilisée par les capteurs thermiques. Ces derniers récupèrent la chaleur pour chauffer la maison, l'eau chaude sanitaire ou bien la piscine.  

D'après certains fabricants, le rendement est d'environ 5 à 15 % supérieur à un panneau photovoltaïque classique et permettent en général de couvrir jusqu'à 70 % des besoins en chauffage et jusqu'à 50 % des besoins en eau chaude sanitaire d'un ménage.

Certains panneaux hybrides font même mieux grâce à la présence d'un fluide caloporteur dans l'échangeur : ce dernier refroidit les cellules photovoltaïques pour augmenter leur rendement et récupère la chaleur pour alimenter les capteurs thermiques. Pour l'instant, les panneaux hybrides n'offrent pas de meilleur rendement que les panneaux thermiques en ce qui concerne la production de chauffage. Ce système est fiable car les caractéristiques des modules, qu'ils soient photovoltaïques ou thermiques, restent les mêmes.

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Les aides financières de l'État pour les panneaux solaires hybrides

Bien que coûteux, les panneaux solaires hybrides sont éligibles aux aides de l'État, à condition de faire appel à un professionnel RGE (Reconnu Garant de l'Environnement) pour la fourniture du matériel et la mise en place de l'installation solaire :

• MaPrimeRénov' : la partie thermique et destinée à la production de chaleur d'un panneau solaire hybride PVT rend les panneaux solaires hybrides éligibles à MaRrimeRénov', avec une prime pouvant s'élever jusqu'à 2 500 €.
  
  
• La prime CEE : la prime énergie versée dans le cadre des Certificats d'économies d'énergie atteint 130 € en moyenne.
  
  
• Les aides locales : des subventions peuvent être versées par certaines collectivités locales (communes, communautés de communes, départements...)
  
  
• La prime à l’autoconsommation : dans le cadre d'une installation en autoconsommation avec revente du surplus, la prime peut atteindre jusqu'à 780 € pour les centrales solaires d'une puissance totale inférieure ou égale à 3 kWc. Elle peut s'élever jusqu'à 1 710 € pour les centrales d'une puissance égale ou inférieure à 9 kWc (montants en vigueur au T3 2024, NDLR).
  
  
• Le tarif de rachat du surplus d’électricité : le surplus d’électricité non consommée est racheté à un tarif de 12,76 centimes d'euro par kWh (montant en vigueur au T3 2024, NDLR) pendant 20 ans.
  
  
• La TVA à taux réduit
  
  
• L'éco-prêt à taux zéro (éco-PTZ) : le montant de l'éco-PTZ peut atteindre jusqu'à 50 000 € pour les projets de rénovation énergétique globale, incluant l'installation de panneaux solaires thermiques. Pour la réalisation d'une seule action de travaux, le montant empruntable est abaissé à 15 000 €, avec un prêt remboursable sur une période allant jusqu'à 20 ans.
  
  
• Une exonération de taxe foncière : pour les installations de panneaux solaires en toiture d'une puissance maximale ou égale à 3 kWc.

Quels sont les inconvénients d'un panneau solaire hybride ?

Vous envisagez d'installer chez vous des panneaux solaires hybrides ? Voici les inconvénients à connaître avant de se lancer :

Coût initial élevé

Les panneaux solaires hybrides, combinant production d'électricité et chauffage de l'eau, ont un coût initial plus élevé que les panneaux photovoltaïques classiques. Cette technologie plus complexe nécessite un investissement conséquent, ce qui peut rallonger le temps de retour sur investissement, surtout si vous avez un budget serré.

Installation et maintenance complexes

L’installation des panneaux solaires hybrides est plus complexe en raison de la combinaison des systèmes photovoltaïques et thermiques. Cela nécessite l’intervention de professionnels qualifiés et peut entraîner des coûts de maintenance plus élevés, car l'entretien doit être effectué sur deux systèmes distincts.

Rendement variable selon le climat

Le rendement des panneaux hybrides dépend fortement du climat local. Dans les régions moins ensoleillées, la production de chaleur peut être insuffisante, limitant ainsi l’efficacité globale du système. Il est crucial d’évaluer l’ensoleillement de votre région avant de se lancer.

Retour sur investissement plus long

Le coût plus élevé des panneaux hybrides et leur installation complexe peuvent rallonger le temps de retour sur investissement. Il est important de bien calculer les économies potentielles et de les comparer aux coûts initiaux pour déterminer si cette solution est réellement rentable pour vous.

Nécessité d'une expertise spécialisée

En raison de leur double fonctionnalité, les panneaux hybrides nécessitent une expertise spécifique pour l’installation et la maintenance. Trouver un installateur qualifié pour ce type de technologie peut être plus difficile et plus coûteux que pour des panneaux photovoltaïques ou thermiques standard.

Performances compromises en cas de dysfonctionnement

Si l'une des fonctions du panneau hybride (électrique ou thermique) présente un dysfonctionnement, cela peut affecter la performance globale du système. Un problème ou une panne dans la partie thermique, par exemple, peut entraîner une perte d'efficacité énergétique et diminuer le rendement global du panneau.

Le Conseil Habitatpresto :

Tournez-vous vers une entreprise RGE !

Pour garantir à la fois la qualité de pose de votre installation solaire et l'éligibilité aux aides financières de l'État, il est vivement conseillé de confier les travaux à un professionnel RGE possédant la certification QualiPV pour le photovoltaïque ou Qualisol pour le chauffage solaire.

Références :

• economie.gouv.fr
• photovoltaique.info