Innovation

15 Fév.
Techniques & Expertises

Les Pompes à Chaleur

La Pompe A Chaleur (PAC) capte l’énergie gratuite et renouvelable de l’air extérieur, du sol, de l’eau naturelle ou de l’énergie perdue sur des process.

 

On parle de captation d’énergie dans une source froide. Les calories sont récupérées grâce à un fluide frigorigène et chauffent directement l’air ambiant ou l’eau de chauffage d’un bâtiment, qui sont appelés source chaude.

 

 

Comment mesurer l’efficacité d’une PAC ?

 

En soit, une PAC ne produit pas de la chaleur mais la déplace de la source froide vers la source chaude. Cela explique son efficacité très importante que l’on quantifie grâce au COP (Coefficient de Performance).

 

 

*Les PAC fonctionnent généralement à l’électricité. Certains modèles utilisent le gaz, qui permet d’apporter de la chaleur supplémentaire.

 

**Une PAC permet d’assurer le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Des PACs réversibles permettent en complément le rafraîchissement en été.

 

Le COP représente l’efficacité du système dans des conditions optimales et théoriques choisies par le fournisseur, on l’appelle le COP nominal.

 

Pour conserver cette bonne efficacité, il faut une différence minimale de température entre la source chaude et la source froide. Cela sous-entend l’utilisation de systèmes de chauffage à basse température comme des planchers chauffants ou des radiateurs à basse température :

 

 

De plus, l’efficacité des PAC air/air ou air/eau (puisant les calories dans l’air extérieur) varie beaucoup en fonction de la température extérieure. Elle est au plus bas en période hivernale. Par période de grand froid (moins de -5°C), une PAC air/air ou air/eau peut même avoir besoin d’un appoint de chauffage supplémentaire.

 

Pour ces raisons :

 

♦ On a créé en 2015, l’ETAS, efficacité énergétique saisonnière qui permet de juger la performance de la PAC.  Elle est calculée dans des conditions normalisées, c’est la moyenne pondérée sur un fonctionnement à pleine puissance et à 30% de puissance. Elle permet la comparaison entre PAC de différents constructeurs.

 

♦ On va parler de SCOP, Coefficient de Performance Saisonnier qui quantifie la chaleur réellement délivrée par la PAC durant toute la période de chauffe correspondant donc à des conditions réelles. Il peut avoir une valeur bien inférieure à celle du COP nominal annoncé par les fournisseurs !

 

Attention au dégivrage sur les PAC air/air et air/eau.

 

Du givre se forme sur l’évaporateur en période de froid, la PAC a alors besoin de fonctionner de manière inverse, ce qui revient à refroidir le bâtiment pendant une courte période. Pour cette raison, il faut isoler au mieux son bâtiment, en favoriser l’inertie thermique et s’assurer d’une contenance en eau suffisante du système.

 

Très souvent, un mauvais fonctionnement de PAC a pour origine la négligence de ces paramètres.

 

Il existe 3 modèles principaux de PAC.

 

Lorsqu’on écrit « Modèle de type x/y » :

  • « x » désigne la source froide (là où on récupère les calories)
  • « y » la source chaude (le vecteur de transfert de calories)

 

Comparatif PAC air/eau – Chaudière gaz à condensation.

 

Vous avez pour projet de remplacer votre vieille chaudière non performante, mais vous ne savez pas quoi choisir entre la PAC ou la chaudière gaz à condensation ? Voici un comparatif.

 

 

En conclusion, économiquement parlant les deux solutions s’équivalent. L’argument du bilan carbone est en revanche décisif pour la pompe à chaleur.

 

Voici un exemple comparant les deux solutions pour une surface tertiaire de 1200 m² et une puissance thermique installée de 60 kW. Une comparaison a été faite avec le réseau électrique de l’Allemagne et de la Belgique à Bruxelles. On remarque que le réseau électrique français est moins carboné, moins cher et les subventions sont plus importantes, rendant la pompe à chaleur plus séduisante en France que dans nos pays voisins. Il y a deux options pour rendre la PAC plus intéressante, au-delà de l’avantage carbone : les subventions et l’isolation des bâtiments pour réduire la puissance installée et l’impact du surcoût par rapport au gaz.

 

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Hypothèses :

  • Situation de référence : surface tertiaire de 1200m², 60kW thermique installé, consommation estimée à partir d’une valeur de base de 50 kWh/m²/an pour la chaudière gaz, SCOP estimé à 3 (COP nominal de 4-5, SCOP entre 3 et 3.5 qui a été minoré à 3)
  • Gaz : 0,07€/kWhgaz (divisé par 1,2 pour retirer la TVA), 205 gCO2eq/kWhgaz
  • France : 0,16€/kWhélec (divisé par 1,2 pour retirer la TVA), 57 gCO2eq/kWhélec, subventions CEE estimées dans les meilleures conditions possibles à 7€/MWhcumac et bonifiées au maximum
  • Belgique : 0,22€/kWhélec (divisé par 1,2 pour retirer la TVA), 290 gCO2eq/kWhélec, 347 gCO2eq/kWhélec en saison de chauffe, subvention estimée à 25% de la facture
  • Allemagne : 0,22 €/kWhélec pour les professionnels, 352 gCO2eq/kWhélec, subvention estimée à 50% de la facture
  • Consommation ramenée sur 10 ans
  • Le prix ne comprend pas l’installation des systèmes ni la maintenance
HIPPOLYTE LECARPENTIER, PATRICE FRANSSENS, NAJAT SAOUF

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