Solaire : thermique ou photovoltaïque, et comment le coupler à la PAC

Chez MZ engineering, le solaire se décide avec la production de chaleur et l'enveloppe : c'est une pièce du concept énergétique, pas un accessoire posé à la fin. Nous ne vendons ni capteurs, ni modules — nous dimensionnons, et nous coordonnons le lot électrique avec le reste du concept.

Deux technologies, deux produits différents

Le thermique gagne sur la conversion et sur le coût du stockage ; le photovoltaïque gagne sur la souplesse. Le choix se décide donc sur le profil de besoin du bâtiment, et d'abord sur son besoin d'eau chaude en été.

Quand choisir l'un, quand choisir l'autre

Le thermique garde tout son sens

Deux situations le remettent en tête de liste : un besoin d'eau chaude important et constant sur les douze mois — immeuble habité, hôtel, vestiaires, établissement avec restauration, où la production de juillet n'est pas perdue — et une surface de toiture limitée, le thermique mobilisant moins de mètres carrés que le photovoltaïque qui devrait produire le courant d'une pompe à chaleur (PAC) faisant le même travail.

Sur un immeuble neuf de sept logements en propriété par étages à Thônex, une PAC sol-eau de 20 kW sur deux sondes de 240 m est ainsi complétée par 11,8 m² de capteurs solaires thermiques dédiés à l'eau chaude — et, séparément, par du photovoltaïque en toiture. Sur la surélévation d'un immeuble de sept étages à Genève, les huit nouveaux appartements sont alimentés par du solaire thermique en toiture avec stockage ECS.

Pourquoi le photovoltaïque a pris le dessus

Le courant produit sert à tout — chauffage par la PAC, eau chaude, ventilation, rafraîchissement, recharge de véhicules — alors que la chaleur solaire ne sert qu'à une chose ; le surplus d'été garde une valeur, injecté au lieu d'être perdu ; et la chaufferie reste simple, sans second circuit ni fluide caloporteur.

Nous écartons donc parfois le thermique en connaissance de cause. Sur la rénovation énergétique d'une villa de 1985 à Crissier — isolation de la toiture, PAC air-eau de 9 kW, ventilation simple flux à récupération de chaleur, étiquette CECB et subventions — nous avons retenu le photovoltaïque sur le pan sud et écarté le solaire thermique : avec un besoin d'eau chaude que la PAC couvre déjà, deux circuits de plus dans un local technique exigu ne se justifiaient pas.

Coupler le photovoltaïque à une pompe à chaleur

Il faut regarder les saisons en face : une PAC consomme le plus en décembre et en janvier, une toiture photovoltaïque produit le plus en mai et en juin. Le taux d'autoconsommation — la part de la production consommée sur place au moment où elle est produite — reste donc faible en hiver, quand le chauffage tourne.

Ce qui l'améliore réellement : charger l'eau chaude en milieu de journée plutôt que la nuit, le stockage ECS étant la batterie la moins chère du bâtiment ; décaler la consigne de chauffage vers les heures de production quand l'inertie le permet ; et les usages diurnes, surtout le rafraîchissement d'été, qui coïncide presque parfaitement avec la production.

Deux règles que nous ne négocions pas. Une PAC ne se dimensionne jamais sur la production solaire : sa puissance se calcule selon SIA 384/201 sur le bâtiment isolé, au point de dimensionnement du lieu — et à l'heure où il faut 100 % de la puissance, en janvier à cinq heures du matin, la toiture ne produit rien. Une machine choisie « parce qu'il y a du solaire » finit complétée par une résistance électrique, que nous n'admettons qu'en secours ou pour l'anti-légionelle.

Et le « chauffage gratuit » n'existe pas : comparer une production annuelle à une consommation annuelle donne des taux de couverture faux, parce que les kilowattheures ne sont pas au même endroit du calendrier. Nous chiffrons un profil mois par mois et annonçons un gain sur la facture et sur le CO₂, pas une autonomie.

Ce que nous vérifions avant de dessiner une toiture

1. Le potentiel du pan. Le cadastre solaire fédéral simule la course du soleil sur l'année et calcule le rayonnement reçu par pan pour la plupart des bâtiments suisses : excellent outil de premier tri, mais pas un dimensionnement, puisqu'il ignore les ombrages proches et l'état de la couverture. Source : bfe.admin.ch, page « Énergie solaire : aptitude des toitures », consultée le 19.09.2026.
2. Les ombrages réels, relevés sur place : arbre, souche de cheminée, cage d'ascenseur, garde-corps. Une ombre de midi sur une chaîne de modules coûte bien plus que sa surface.
3. La charge et l'état de la toiture. Charpente, étanchéité et surcharge de neige se vérifient avec l'ingénieur civil. Poser sur une couverture en fin de vie, c'est payer deux fois la dépose et l'échafaudage : on attend, ou on fait tout dans le même chantier.
4. Le type de toiture. En plate, un champ lesté ajoute du poids permanent, et l'arbitrage se joue entre une inclinaison au sud, qui produit plus en pointe, et un champ est-ouest à faible pente, mieux aligné sur les usages du matin et du soir. En pente, ce sont les fixations traversantes et leur étanchement qui font débat.
5. La procédure et le patrimoine. Selon la zone et le classement, une annonce à la commune suffit ou une procédure complète est nécessaire ; en secteur protégé, l'intégration se discute avec le service des monuments et sites avant le dépôt. Voir mise à l'enquête.

Le solaire dans un justificatif énergétique et dans Minergie

Le droit vaudois plafonne la couverture des besoins par les énergies fossiles pour les constructions nouvelles et les extensions — 80 % pour le gaz, 60 % pour le mazout — et ces limites se tiennent en produisant du renouvelable sur place.

L'exemple le plus parlant de nos dossiers : la surélévation de trois logements en propriété par étages à Denges, 240 m² de nouvelle surface de référence énergétique. Le bilan thermique SIA 380/1 a démontré la performance globale de justesse — 149 MJ/m² pour une limite de 158 —, ce qui a permis de conserver la chaudière à gaz existante, avec 3,8 m² de capteurs solaires thermiques pour l'eau chaude et du photovoltaïque pour la part d'électricité renouvelable. Moins de quatre mètres carrés de capteurs bien placés ont évité un changement de chaufferie. Voir bilan thermique.

Le solaire sert aussi de compensation : sur des agences bancaires vaudoises, l'assainissement des installations de climatisation a été déposé en dossiers CAMAC avec compensation photovoltaïque.

Côté label, une production propre d'électricité fait partie des éléments examinés dans un dossier Minergie, et Minergie-A vise un bâtiment qui produit sur l'année plus d'énergie qu'il n'en consomme. Le solaire ne rachète pas une enveloppe médiocre : il complète un bâtiment déjà sobre.

Enfin une échéance : la nouvelle loi vaudoise sur l'énergie, adoptée le 3 février 2026 pour une entrée en vigueur annoncée en janvier 2027, prévoit la valorisation du potentiel solaire lors d'une rénovation de toiture, à l'horizon de fin 2039 au plus tard. Le régime définitif devra être lu dans les textes publiés.

L'autoconsommation collective en immeuble

Une toiture photovoltaïque qui n'alimente que le compteur des services généraux valorise mal sa production. Le regroupement dans le cadre de la consommation propre (RCP), terme officiel du droit fédéral de l'électricité, réunit plusieurs consommateurs du même site derrière un point de mesure commun : le courant solaire sert les logements avant d'être injecté. Conditions, mesure et facturation interne se vérifient avec le distributeur. Source : elcom.admin.ch, page « Production d'électricité décentralisée et production propre », consultée le 19.09.2026.

Le montage déplace la question de « combien rapporte l'injection » à « combien d'électricité chère n'achète-t-on plus » — mais il ajoute un règlement interne, un comptage et un décompte annuel. Nous présentons les deux variantes chiffrées et l'assemblée choisit ; le pilotage de la PAC et du stockage ECS vient ensuite, et c'est là que le taux se gagne.

Les pièges vus en pratique

• Le solaire décidé après la production de chaleur. Sur un immeuble mixte genevois en rénovation lourde avec surélévation — dix logements, six bureaux, un restaurant —, panneaux solaires thermiques, PAC, ventilation de cuisine professionnelle et photovoltaïque de 9,6 kWc ont dû être coordonnés ensemble : en toiture, la place se dispute entre capteurs, modules, monoblocs et sortie de cuisine. Cela s'arbitre sur plan, avec l'architecte, au moment où la couverture et la statique ne sont pas encore figées — une fois la charpente dimensionnée sans le champ de modules, le solaire devient une reprise de structure.
• La confusion entre kWc et kWh : le kilowatt-crête est une taille d'installation, mesurée dans des conditions d'essai normalisées, pas une production annuelle.
• Le dossier de subvention déposé après les travaux : les aides se demandent avant, et le cumul avec le remplacement de chauffage n'est pas intuitif.
• Le fourreau oublié. Si une toiture est refaite sans que le solaire soit décidé, nous demandons au minimum les réservations et les passages de câbles : presque rien pendant le chantier, très cher après.