Solaire thermique vs Photovoltaïque pour l'eau chaude

Comment utiliser ce calculateur

Saisissez le besoin annuel d’eau chaude sanitaire de votre foyer et le combustible d’appoint que vous utiliseriez sinon (gaz de ville, propane, fioul ou résistance électrique). Le calculateur exécute deux analyses de rentabilité en parallèle et indique quelle voie économise le plus sur la durée de vie — le chauffe-eau solaire individuel (CESI) ou le PV couplé à un chauffe-eau thermodynamique.

Signification de chaque entrée :

1. Besoin annuel d’ECS (kWh) — chaleur utile livrée au robinet. Un foyer français de 4 personnes consomme environ 3 200 kWh par an selon l’ADEME (RT 2012/RE 2020 méthode Th-BCE). Sinon : personnes × 800 kWh.
2. Prix de l’énergie d’appoint (par kWh) — Gaz résidentiel France janvier 2026 : ~10 c/kWh PCI tarif moyen (Commission de régulation de l’énergie). Fioul 10-12 c/kWh PCI ; propane 11-14 c/kWh ; électricité 25 c/kWh tarif bleu EDF.
3. Rendement de la chaudière — 85 % pour une chaudière gaz standard ; 95 %+ pour une condensation ; 100 % pour la résistance ; 250 %+ pour la PAC.
4. Prix de l’électricité / tarif de rachat — pour valoriser le surplus PV. Le tarif d’obligation d’achat 0-9 kWc EDF OA est de 0,13 €/kWh en T2 2026.
5. Hausse annuelle de l’énergie — l’électricité résidentielle française a augmenté de 3,5 % par an entre 2020 et 2025 (CRE). Le gaz a connu plusieurs pics. 3,5 % est un défaut raisonnable.
6. Durée de vie — les capteurs CESI ont une garantie de 10 ans et durent 20-25 ans en pratique. Les modules PV ont une garantie de performance de 25 ans.

Comment se calcule la rentabilité

Les deux voies sont évaluées contre le même baseline — le coût par kWh de chaleur utile livrée par votre combustible d’appoint :

prix_effectif_par_kWh_chaleur_utile = prix_combustible / rendement

Pour le gaz français à 10 c/kWh dans une chaudière à 85 % : 10 / 0,85 = 11,8 c/kWh de chaleur livrée.

Voie A — Solaire thermique CESI :

chaleur_annuelle_economisee = taux_couverture × besoin_ECS
economie_annuelle           = chaleur_economisee × prix_effectif
cout_net                    = cout_systeme × (1 - aide%/100)
economie_annee_n            = annuelle × (1 - 0.007)^(n-1) × (1 + hausse)^(n-1)
economie_totale             = Σ economie_annee_n pour n = 1..duree

Les capteurs solaires thermiques français se dégradent d’environ 0,7 % par an — fatigue du circuit antigel et vieillissement des joints.

Voie B — PV + chauffe-eau thermodynamique :

ECS_servie_par_PV   = min(production_PV × COP, besoin_ECS)
PV_utilisee_pour_ECS = ECS_servie / COP
surplus_PV          = production_PV - PV_utilisee_pour_ECS
economie_annuelle   = ECS_servie × prix_effectif + surplus × tarif_rachat
economie_annee_n    = annuelle × (1 - 0.005)^(n-1) × (1 + hausse)^(n-1)

Les modules PV se dégradent à 0,5 % par an — référence ADEME et SER-Soler.

Exemple chiffré (Lyon, chaudière gaz)

Entrées :

• Foyer 4 personnes, besoin ECS 3 200 kWh/an de chaleur utile
• Gaz à 10 c/kWh PCI, chaudière condensation 95 % → 10,5 c/kWh utile
• CESI : 4 m² de capteurs plans + ballon 300 L, 5 500 € posés, 55 % de couverture, MaPrimeRénov’ 30 %
• PV : 1,5 kWc, 1 600 kWh/an à Lyon, 3 500 € posés, pas d’aide PV, COP 3,0
• Hausse 3,5 %, durée 20 ans

CESI :

• Économie année 1 : 0,55 × 3 200 × 0,105 € = 185 €
• Coût net après MaPrimeRénov’ 30 % : 3 850 €
• Économies cumulées (dégradation + hausse) : ~5 000 €
• Retour : ~17 ans
• Gain net : ~1 150 €

PV + chauffe-eau thermodynamique :

• ECS servie : min(1 600 × 3,0, 3 200) = 3 200 kWh (PV couvre tout)
• PV utilisée pour ECS : 3 200 / 3,0 = 1 067 kWh ; surplus = 533 kWh
• Économie année 1 : 3 200 × 0,105 € + 533 × 0,13 € = 405 €
• Coût net : 3 500 € (la prime autoconsommation ~500 € la ramène à ~3 000 € en pratique)
• Économies cumulées : ~10 800 €
• Retour : ~9 ans
• Gain net : ~7 300 €

PV + thermodynamique gagne d’environ 6 150 € sur 20 ans dans cet exemple lyonnais.

Quand le solaire thermique reste gagnant en France

Le CESI bat la voie PV + thermodynamique dans trois cas français :

1. Maisons rurales au fioul ou propane — sans réseau de gaz de ville. Le fioul à 11 c/kWh PCI rend l’énergie d’appoint si chère que même le faible taux de couverture du Nord-Ouest paie en 9-11 ans.
2. Sud méditerranéen avec couverture solaire élevée — Marseille, Perpignan, Corse. Au-delà de 65 % de couverture, le CESI devient mécaniquement compétitif et ne nécessite pas d’infrastructure PV-réseau.
3. Surface de toiture limitée — capteurs sous vide en région PACA délivrent 700-900 kWh de chaleur utile par m²/an ; PV ~190 kWh d’électricité par m² (520 kWh de chaleur à COP 2,7). Le CESI est mécaniquement plus dense en chaleur livrée.

Quand PV + thermodynamique gagne (la plupart des foyers français)

Le couplage PV + chauffe-eau thermodynamique est la meilleure option quand :

• Vous êtes raccordés au gaz de ville au tarif régulé ou aux offres de marché
• Vous avez 3-9 kWc de surface de toiture exploitable
• Vous prévoyez à terme une PAC pour le chauffage (logique de sortie du gaz)
• Vous voulez de la flexibilité (recharge VE, climatisation, électrification générale)

Le grand facteur d’inflexion est la trajectoire SNBC et la fin du gaz résidentiel. Le PV est un actif énergétique transférable ; le CESI est figé sur un usage.

Référence régionale France (foyer 4 personnes, 3 200 kWh)

Hybride PVT en France

Les capteurs PVT (photovoltaïques-thermiques) sont disponibles en France via DualSun (Marseille, leader européen), Sunwatt et Systovi. Coût par module installé 1 200-1 800 €. PVT s’adapte aux toitures contraintes — typiquement les maisons de centre-ville aux pans de toiture limités.

Pour la plupart des foyers français raccordés au gaz, PV + chauffe-eau thermodynamique reste le meilleur ROI en 2026. Vérifiez avec votre tarif gaz actuel et un devis installateur.

Calculateurs liés

• Calculateur chauffage piscine solaire — même physique appliquée aux bassins
• Calculateur d’amortissement PV — retour sur PV totale
• Coût des panneaux solaires — €/kWc France après aides

Sources

• ADEME — Eau chaude sanitaire solaire — couverture solaire par région et données de durée de vie
• Hespul — Photovoltaïque — productibles PV France et tarifs d’achat
• Commission de régulation de l’énergie (CRE) — prix de l’électricité et du gaz résidentiels
• MaPrimeRénov’ — barèmes 2026 CESI et thermodynamique
• EDF Obligation d’Achat — Photovoltaïque — tarifs d’obligation d’achat T2 2026