Les avantages et inconvénients des pompes à chaleur électriques

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Avantages et inconvénients des pompes à chaleur. Systèmes aérothermiques air-air, air-eau, eau-eau, géothermie, notion de COP, installation, réglementation, bruit, crédit d'impôt

 

Sommaire

  1. Pompes à chaleur le +
  2. Pompes à chaleur le -
  3. Quelles sont les précautions à observer pour les pompes à chaleur «  géothermique » ?
  4. Le coefficient de performance

 

1. Pompes à chaleur le +

Avantages des pompes à chaleur

Théoriquement, pour 1 kWh d’électricité consommé, la pompe à chaleur restitue de 3 à 7 kWh en fonction des modèles et de l’écart de température.

  • Certaines pompes à chaleur sont « réversibles » et permettent de remplacer la climatisation en produisant du froid pour les logements anciens
  • La pompe à chaleur ne produit pas d’odeur comme une chaudière à fioul par exemple.
  • La pompe à chaleur n'occasionne pas de rejet direct et donc n'a pas besoin d’un conduit d’évacuation.
  • La pompe à chaleur bénéficie d'un crédit d’impôt pour alléger les dépenses d’installation coûteuses.

 

2. Pompes à chaleur le -

Inconvénients des pompes à chaleur

Dans les inconvénients d'une pompe à chaleur électrique (PAC), figure d'abord le prix, une pompe à chaleur PAC ne se rentabilise pas vite (au moins 7-10 ans, pour amortir l'installation, malgré les argumentations des vendeurs).

  • Pour les pompes à chaleur air/air et avec un système de diffusion d'air, le brassage de l'air diffuse les polluants atmosphériques, de plus l'entretien des gaines (réseau gainable), comme d'ailleurs pour les climatisations des véhicules ou les VMC, est souvent ignoré.
  • Le principal inconvénient d'une PAC, se situe au niveau sonore, surtout lorsque les habitations sont proches les unes des autres (exemple lotissement, immeubles, etc.). Les PAC aérothermiques, installées en extérieur, peuvent générer des nuisances sonores auprès du voisinage. N.B. Les nuisances sonores extérieures sont dans l’ensemble dues à la présence d’un ventilateur à la source froide, une pompe à chaleur géothermique n’utilise pas ce vecteur (à l’exception d'une PAC air/air ou air/eau reliées à des puits canadiens, non représentatives de l’ensemble des systèmes géothermiques).
  • Une PAC fonctionne comme un frigo mais à l'envers, elle en a aussi la durée de vie (coût de renouvellement de l'installation).
  • Le rendement énergétique : les vendeurs de PAC mettent en avant des Coefficients de Performances (COP) dont les valeurs sont rarement atteintes en pratique. Les performances « instantanées » sont obtenues en laboratoire lors de la détermination du COP. Toutefois, la conclusion mérite encore nuance : un plancher chauffant fonctionne généralement à des températures d’entrée inférieures à 35°C afin de ne pas dépasser, de mémoire, 28°C en surface. Le fluide caloporteur des pompes à chaleur sur sondes verticales descend rarement à des températures positives – du moins lorsque l’installation est bien réalisée – pour éviter toute fissuration du coulis assurant l’étanchéité. De la sorte, le COP 0°C/35°C est plutôt pessimiste pour une telle installation.
  • Le crédit d'impôt pour les pompes à chaleur air/air est supprimé depuis 2009 : seules les techniques efficientes notamment géothermie (rendement, efficacité, énergies renouvelables, etc.) seront conservées à l'avenir.
  • Le crédit d'impôt pour les pompes à chaleur eau/eau et thermodynamique avait été abaissé à 15 ou 25 % ce qui rendait l'amortissement plus difficile. (en moyenne pour un couple : 2420 € de crédit d'impôt pour une PAC eau/eau et 5760 € pour une installation thermodynamique appelée « géothermique » et dont le coût d'installation est très élevé). Le nouveau crédit d'impôt de 30 % ne change pas beaucoup le ROI (Retour On Investissement).
  • Les pompes à chaleur (PAC) ne sont pas aussi « écologiques » que la publicité ou les médias le laissent supposer dans le sens où les PAC sont polluantes (fabrication, fluide frigorigène) et consomment de l'électricité d'origine majoritairement nucléaire et particulièrement polluante (CO2 pour l'extraction, enrichissement de l'uranium, déchets liquides, solides et gazeux, etc.). C'est un peu une fausse bonne idée écologique, au même titre que les biocarburants que l’on devrait appeler agro carburants.
  • La réversibilité (possibilité de climatiser) est coûteuse et anti écologique pendant l’été (le budget énergie hiver se double d'une consommation en été). La seule solution est d'isoler le bâti convenablement et d'éviter le rayonnement solaire direct (arbres ou avant toit).
  • La réversibilité est anti écologique en période estivale (ce type de consommation pour produire du froid demande aux centrales nucléaires de l'énergie au moment où elles sont à l'arrêt pour maintenance ou parce que les cours d'eau sont au plus bas).
  • Les pompes à chaleur (PAC) ont un impact sur le réseau de distribution électrique. Plus le différentiel entre la température de la source de chaleur et la température souhaitée à l'intérieur des logements augmente, plus la pompe à chaleur (PAC) aura besoin d’électricité (en particulier pour les PAC aérothermiques ayant recours à un appoint effet Joule). La capacité du réseau électrique dans certaines régions est à prendre en considération afin de privilégier d’autres modes de chauffage pour ne pas peser davantage sur le réseau.

 

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3. Quelles sont les précautions à observer pour les pompes à chaleur «  géothermique » ?

Les capteurs horizontaux appelés improprement « géothermiques » sont souvent posés à 60 ou 80 cm de profondeur, parfois même moins.

En cas d’hiver très rigoureux, dans les régions froides ou les régions d’altitude, le sol peut parfois geler à cette profondeur : dans ce cas, la PAC consomme beaucoup, mais chauffe peu !

Il est donc préférable comme cela arrive précisément lorsque les températures sont négatives (en dessous de zéro), dans ces régions froides ou situées en altitude, de prévoir un appoint (par exemple une cheminée avec foyer fermé), sous peine d’avoir un chauffage très insuffisant.

Les capteurs doivent être enterrés à plus de 1 mètre de profondeur afin qu’ils restent hors gel. Mais dans tous les cas, la meilleure solution est d’isoler le bâti de façon à limiter les déperditions et donc de moins consommer d’énergie. L'isolation d'une habitation est le meilleur investissement à faire pour éviter les émissions de gaz à effet de serre et pour limiter le budget énergie.

L’intérêt de ces systèmes thermodynamiques est lié à de multiples facteurs, dont la nature géologique du sol ( qui ne doit pas être trop rocheux, trop argileux ou de type remblai). Ce paramètre est parfois insuffisamment pris en compte par les installateurs.

4. Le coefficient de performance

Les fabricants et installateurs annoncent des coefficients de performance (COP) de 3,5 ou 4.

Ce coefficient de performance COP instantané est mesuré dans des conditions optimales du laboratoire. Il est prévu pour de basses températures de chauffage de l’ordre de 35 °C (plancher chauffant ou ventilo convecteurs). Ce coefficient de performance (COP) réel de l’installation, calculé sur une moyenne de l’année, dépend de nombreux facteurs susceptibles de diminuer la performance. Ce coefficient de performance est particulièrement difficile à apprécier, mais tout l’intérêt environnemental et économique du projet dépend de ce coefficient de performance (COP).

COP Coefficient de performance énergétique d'une pompe à chaleur électrique

En pratique, le COP réel d’une PAC géothermique récente est de l’ordre de 3,5 à 4 et celle d’une PAC sur air se situe autour de 1,5.

Un calcul simple consiste à baisser le COP théorique de 1 à 2 points pour tenir compte des consommations auxiliaires, d’un circuit de chauffage à plus haute température, et de températures externes plus froides.

Tout savoir sur les pompes à chaleur (principe, crédit d'impôt, installation...).

 

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