Les pompes à chaleur : ce qui faut absolument savoir

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Les pompes à chaleur très à la mode il y a quelques années, avant les normes RT 2012 imposées à la construction neuve, ont vu leur nombre d'installations décroître au grand dam des nombreuses entreprises qui avaient surfé sur la vague « verte » de « l'écologie ». Chaque foire ou salon recelait une énorme quantité de fabricants, de distributeurs et d’entreprises de montage proposant une grande variété de modèles. 
Les différents médias informaient également le grand public par le biais de publicités, spots télévisés et de publireportages parfois très orientés sur les avantages de la pompe à chaleur et de ses avantages fiscaux, des publireportages financés par l'électricien EDF. Ce qu'il faut absolument savoir sur le COP réel d'une pompe à chaleur qui ne peut donner que ce qu'elle a. La PAC est un chauffage électrique performant qui ne devrait pas être classé dans les énergies renouvelables.

Sommaire

  1. Les « énergies écologiques »
  2. La géothermie : un terme inadapté
  3. Quel est le principe d'une pompe à chaleur ?
  4. Que représente le COP d'une pompe à chaleur ?
  5. Peut-on y associer une énergie renouvelable ?
  6. Sont-elles classées en énergies renouvelables ?
  7. Comparatif amortissement du coût annuel des énergies

1. Les « énergies écologiques »

Le terme écologique est cuisiné à toutes les sauces, à partir du moment où il fait vendre. Même les laines minérales deviennent écologiques, car elles viennent du sol (des roches volcaniques). Il est donc possible d'en déduire que le pétrole venant du sol est aussi une énergie écologique...

Il faut noter qu'à l'heure actuelle, ce sont les « énergies écologiques », comme les poêles à granulés de bois, qui suivent le même processus de vente « écologique ».

Le souci réel d'éviter les gaz à effet de serre a conduit logiquement à favoriser les bâtiments à basse consommation très économes en énergie et à éliminer les systèmes de chauffage peu efficients. Exit donc les pompes à chaleur à air, climatiseurs et autres pompes à chaleur « magiques » au profit de pompes à chaleur air/eau ou de PAC plus performantes exploitant le principe de « géothermie » ou plutôt de la thermodynamique, un terme plus approprié pour une application de la pompe à chaleur. En effet, l'emploi des vocables « pompe à chaleur géothermique, géothermale ou géosolaire » est inadéquat : parler de « pompe à chaleur sur capteurs enterrés » serait plus adapté.

2. La géothermie : un terme inadapté

La géothermie au sens strict du terme concerne l'exploitation, au moyen de forages, de la chaleur terrestre située à plusieurs centaines de mètres de profondeur, comme cela se pratique en région aquitaine ou en région parisienne. Aux faibles profondeurs qui intéressent les pompes à chaleur « géothermiques », « géothermales » ou « géosolaires », l'énergie accumulée du sol provient pour l'essentiel du rayonnement solaire et de la migration des eaux de pluie dans la terre. Même les pompes à chaleur à sondes verticales forées à 100 mètres de profondeur captent davantage l'énergie apportée par l'écoulement de l'eau que celle du centre de la Terre.

3. Quel est le principe d'une pompe à chaleur ?

Le principe de la pompe à chaleur est d’extraire de l’énergie à l’extérieur de l’habitation pour la restituer à l’intérieur d'un bâtiment par le biais d’un émetteur de chaleur : radiateur, plancher chauffant ou ventilo-convecteur. En rénovation de bâtiment, une pompe à chaleur est un moyen de chauffage qui peut se substituer par exemple à une chaudière fioul (à condition de faire des travaux suffisants pour bénéficier d'une bonne isolation).

Pompe à chaleur maison neuve Doc. Picbleu

Les pompes à chaleur équipent beaucoup de logements neufs, leur domaine de prédilection en raison de l'isolation poussée du bâti. Photo Picbleu ®

4. Que représente le COP d'une pompe à chaleur ?

Le COP (Coefficient de performance énergétique représente le rendement énergétique d'une pompe à chaleur, les vendeurs de pompes à chaleur mettent en avant des COP de 3 ou 3,25 mais il faut savoir qu'un simple puits provençal climatise une maison avec un COP supérieur à 30... tout en consommant moins d'énergie.

5. Peut-on y associer une énergie renouvelable ?

Peut-on associer une vraie énergie renouvelable à une pompe à chaleur ?

Le puits canadien ou provençal est une solution à penser dans le cadre d'une rénovation, mais il n’a pas que des avantages, car il faut du terrain pour avoir la place d'enterrer le tuyau du puits canadien provençal et il ne constitue pas un système de chauffage assurant la totalité des besoins, il faut donc prévoir un autre système de chauffage en appoint.

Pour l'eau chaude par exemple, une solution réside dans l'installation de capteurs solaires thermiques qui fournissent une partie de l'eau chaude sanitaire gratuitement.

Ne pas confondre ce type d"installation avec les panneaux solaires photovoltaïques qui produisent de l'électricité.

6. Sont-elles classées en énergies renouvelables ?

Pourquoi les pompes à chaleur ne sont-elles pas classées en énergies renouvelables ?

Une pompe à chaleur possédant un coefficient de performance (COP) de 3 est présentée comme produisant 3 kWh de chaleur renouvelables pour 1 kWh d’électricité. Apparemment, la part de renouvelables semble majoritaire. Il n'en est rien, car l’électricité est une énergie finale déjà transformée (extraction de l'uranium, transport, fabrication du combustible pour les centrales, etc.) et sa production a généré beaucoup de pertes...

Le rendement de la production et de la distribution de l’électricité étant d’environ 30 % en moyenne en France, il aura fallu environ 3,3 kWh de combustibles (uranium, hydraulique, gaz, charbon) pour produire le kWh que consomme la pompe à chaleur. Une pompe à chaleur (PAC) avec un coefficient de performance (COP) de 3 utilise donc environ 3,3 kWh de combustibles non renouvelables pour produire 3 kWh de chaleur : c’est à peu près le même rendement que celui d’une chaudière moderne (basse température ou condensation). Pour que la pompe à chaleur (PAC) soit renouvelable, il faudrait que la part de renouvelables augmente dans l’électricité consommée, et que le coefficient de performance (COP) soit nettement supérieur à 3.

L'avantage des pompes à chaleur est d'utiliser 2 à 4 fois moins d’électricité qu’avec un chauffage électrique classique. Cette électricité provient néanmoins des centrales nucléaires, ainsi que des centrales au charbon ou au fioul lourd lors des pointes de consommations hivernales.

La PAC est donc un chauffage électrique performant qui ne peut être classé dans les énergies renouvelables.

7. Comparatif amortissement du coût annuel des énergies

Comparatif de l'amortissement et du coût annuel des énergies les plus courantes pour une maison neuve RT 2012.

Le lien ci-dessous offre un calcul qui démontre que pour une maison basse consommation RT 2012 différents critères influent significativement. 5 systèmes les plus courants dans l'habitat ont été analysés, il existe bien sûr d'autres types de chauffages pour les logements neufs, mais qui n’offrent pas :

  •  soit un confort suffisant (poêle centralisé, cheminée, etc.),
  •  soit une rentabilité suffisante, car par rapport à une consommation faible, le coût d'investissement et donc l'amortissement sont trop longs pour les rendre attractifs : chaudière à granulés, chaudière à bois déchiqueté, pompe à chaleur thermodynamique (appelée improprement géothermie), chauffage solaire par panneaux thermiques, etc. 

Ci-dessous, calcul comparatif pour un Bâtiment Basse Consommation RT 2012 de 90 m2 (4 personnes).

Comparatif du coût énergie chauffage annuel pour maison neuve

Systèmes de chauffage dans l’habitat neuf individuel Source ADEME Picbleu

Consommation d'énergie primaire de 50 kWhep/m².an.

Les seuls chiffres du coût de l'énergie ne suffisent pas pour comparer les énergies pour une maison neuve, d'autres paramètres doivent être retenus : le type de logement, l'investissement, l'amortissement, les abonnements, la consommation et les frais d'entretien. 

Légende : besoins thermiques chauffage 3400 kWh/an dont appoint solaire pour l'eau chaude sanitaire. La puissance électrique souscrite est de 12 KVA pour les pompes à chaleur et 6 KVA pour les autres énergies. Le COP retenu pour la pompe à chaleur air/air est de 2.19 et 3.3 pour la pompe à chaleur air/eau. Le rendement pour le gaz est de 0.98 et 0.9 pour le fioul. Le prix du gaz propane retenu est celui du fournisseur le moins cher sur le marché. Le prix du fioul domestique en €/litre est la moyenne nationale relevée.

Demander de l'aide à Picbleu

Il est possible de demander de l'aide, un conseil ou une orientation à un expert Picbleu.

Le choix d’une énergie est établi en fonction du prix du kWh. Mais le coût annuel de la consommation énergétique dépend du système de chauffage utilisé. Pour choisir une énergie, connaître le prix du kWh ne suffit pas. Chaque cas est unique. Ce comparatif permet d'avoir une idée de chaque énergie afin de faire le bon choix.  En effet, un kWh (kilowattheure) utilisé par un convecteur électrique ou par une pompe à chaleur n'aura pas le même rendement. Il est donc important, voire indispensable, de pouvoir comparer les différentes solutions de chauffage.

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