L'étude thermique, le préalable

Pour que le calibrage soit de qualité, il y a une condition préalable. L'installateur doit réaliser une étude thermique afin d'évaluer la perte de la maison. Cette étude est obligatoire dans le nouveau bâtiment pour l'obtention d'un permis de construire RT2012.

Cette évaluation permettra de déterminer avec précision les besoins calorifiques de la maison. Mais attention, cela doit être fait dans les règles de l'art, c'est-à-dire par un professionnel! Il s'agit d'un élément clé dans le bon dimensionnement de votre pompe à chaleur.

De même, dans le cas d'une pompe à chaleur fournissant à la fois du chauffage et de l'eau chaude sanitaire, l'installateur devra également évaluer les besoins en eau chaude sanitaire, l'étude thermique n'en tenant pas compte.

Le dimensionnement, la phase décisive

Une fois cette évaluation effectuée, afin de calculer le dimensionnement d'une pompe à chaleur, la puissance thermique requise pour la maison doit être évaluée. Cette étape est gérée par un logiciel de calcul. Ainsi pour une pompe à chaleur air-eau, différentes données sont comparées graphiquement, telles que la puissance calorifique de l'appareil et la température extérieure. Ces logiciels intégreront également divers paramètres, dont les pertes de chaleur mises en évidence. Parmi les autres caractéristiques qui seront prises en compte, la surface et la hauteur des pièces de la maison, le type d'émetteurs (convecteurs, planchers chauffants, etc.), la zone climatique concernée ainsi que la température moyenne annuelle. Sans oublier, si le projet est une rénovation, les habitudes de consommation d'énergie thermique.

Il faut savoir que le mauvais dimensionnement d'une pompe à chaleur n'est pas sans conséquence. Ainsi un surdimensionnement de la puissance par rapport aux besoins réels peut entraîner un surcoût à l'achat, mais aussi des coûts d'installation; surconsommation d'électricité en multipliant les cycles marche / arrêt; perte de performances et durée de vie plus courte due aux à-coups. Le sous-dimensionnement entraînera une utilisation plus fréquente du chauffage d'appoint et une réduction des économies d'énergie.

Un dimensionnement réussi, c'est-à-dire avec une puissance adaptée aux besoins, est donc la condition sine qua none pour réduire la consommation.

La consommation d'électricité: la clé des économies

L'installateur doit encore estimer la consommation d'énergie électrique d'une pompe à chaleur.

Un exercice difficile dans la mesure où il dépend, en plus du dimensionnement correct, de nombreux paramètres, souvent indépendants de la pompe à chaleur elle-même. Les éléments suivants sont pris en compte:

• La nature de la construction: meilleure est l'isolation, plus les exigences sont faibles, moins la pompe à chaleur consommera.
• La zone géographique: il est évident que plus le climat est doux, moins la pompe à chaleur consomme d'électricité pour fournir le même pouvoir calorifique. »
• La nature de l'installation: chaudière d'appoint, avec ou sans appoint électrique, avec ou sans eau chaude sanitaire, etc.

Quelle que soit la configuration, le type d'installation ou le type de matériau, les pompes à chaleur assurent, à terme, une réduction significative de la consommation énergétique du logement. Ils seraient 2 à 3 fois inférieurs à ceux des radiateurs électriques. Il est admis qu'une pompe à chaleur, dans des conditions d'installation idéales, est capable de réduire la consommation jusqu'à 60%. (source Afpac)

Selon les installateurs, spécialisés dans l'installation de pompes à chaleur, un système de régulation intelligent permettra de profiter des caractéristiques de l'installation et donc de réduire encore la consommation, de 10 à 25% par rapport à une installation sans régulation.

Obligatoire depuis septembre 2015, le label énergétique est un bon moyen de connaître rapidement les niveaux de consommation d'une pompe à chaleur. Par rapport aux autres modes de chauffage, ils sont positionnés en haut de l'échelle du label: A + et A ++ pour les systèmes Air / Eau et jusqu'à A +++ pour les pompes à chaleur géothermiques (source Afpac).

Quel coefficient de performance?

Mesuré dans des conditions d'essai normalisées (EN14511), le COP, ou coefficient de performance, d'une pompe à chaleur quantifie l'efficacité des différentes pompes à chaleur et permet de comparer leurs performances. Il représente la relation entre l'énergie électrique consommée et l'énergie thermique produite. Selon nos installateurs, le ratio est variable en fonction de la différence de température entre la source d'énergie (eau, air ou sol) et celle utilisée dans l'appareil de chauffage ou de production d'eau chaude. Il reflète les performances possibles d'une pompe à chaleur. La valeur du coefficient de performance indiquée est la valeur maximale donnée à une température extérieure théorique de + 7 ° C. Cela signifie qu'en cas de température extérieure négative, le COP baisse.
Une pompe à chaleur efficace génère des économies d'énergie si son coefficient de performance est supérieur à 3. Un COP égal à 3 signifie que la pompe à chaleur consomme 1 kWh d'électricité et libère 3 kWh de chaleur. L'énergie thermique restituée pour le chauffage est donc trois fois supérieure à l'énergie électrique consommée. Traduction: la pompe à chaleur fournit plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Plus concrètement, plus de 60% de la chaleur ou de l'eau chaude produite par la pompe à chaleur provient de sources renouvelables.

La valeur minimale de 3 prend en compte le rendement moyen d'une centrale électrique, qui est d'environ 33%. Cela signifie que vous devez consommer 3 kilowattheures (kWh) d'énergie primaire pour produire 1 kWh d'électricité. L'installateur confirmera que la pompe à chaleur doit donc générer 3 kWh (sous forme de chaleur) pour 1 kWh d'électricité consommée (source Conseil Chauffage).

En effet, plus la différence entre la température de la source de chaleur utilisée et celle de la sortie de la pompe à chaleur est faible, plus le coefficient de performance est élevé et donc, plus l'appareil est efficace. Le COP sera donc plus élevé avec les pompes à chaleur eau / eau qui utilisent une source plus chaude, à savoir de l'eau captée dans le sol, plus stable en température. Un dispositif à chaleur douce, tel qu'un plancher chauffant, peut également optimiser le coefficient de performance.

Pour les installateurs de pompes à chaleur, le coefficient de performance annuel moyen est un bon indicateur qui prend en compte les conditions climatiques annuelles. En règle générale, ces derniers conseillent de choisir des systèmes NF PAC avec un coefficient de performance d'au moins 3,5.

A noter que certaines pompes à chaleur ont un coefficient de performance supérieur à 5, grâce notamment à des compresseurs à vitesse variable qui limitent la consommation d'électricité.

Rendements et variations

En diffusant plus d'énergie qu'elles n'en consomment, les pompes à chaleur offrent des rendements qui génèrent de 50 à 60% d'économies d'énergie (source Afpac) par rapport aux systèmes de chauffage conventionnels.
Selon nos installateurs, la performance d'une pompe à chaleur est donnée par le coefficient de performance (COP) propre à chaque modèle. Concrètement, le COP est en moyenne compris entre 3 et 5, ce qui signifie que pour 1 kWh d'électricité absorbé, le rendement d'une pompe à chaleur est compris entre 3 et 5 kWh. Par exemple, pour 6000 watts consommés pour faire fonctionner la pompe à chaleur et chauffer la maison, sa consommation électrique ne sera que de 2000 watts.
A noter que la valeur du coefficient de performance indiquée pour une pompe à chaleur est la valeur maximale donnée à une température extérieure théorique de + 7 ° C. Cependant, entre hiver et été, le coefficient de performance peut passer de 3 à 2, voire nécessitent un chauffage supplémentaire pour répondre à tous les besoins calorifiques. Par exemple, pour une température intérieure de 20 ° C, le coefficient de performance d'une pompe à chaleur aérothermique Air / Eau passe de 3,5 à 2,9 si la température extérieure baisse de 10 à 5 ° C. Sous l'effet des fluctuations de température, la performance de l'air / Les pompes à chaleur aérothermiques Air et Air / Eau peuvent varier considérablement. Dans tous les cas, elle est inférieure à celle des pompes géothermiques, qui ne subissent pas les aléas de température.

Autres facteurs pouvant affecter les performances et que les installateurs doivent intégrer en amont de l'installation: le niveau d'isolation et la surface du logement, ainsi que la température moyenne de la région. N'oubliez pas non plus de prendre en compte le bilan thermique.

Cela revient à dire que les bonnes performances d'une pompe à chaleur dépendent intimement du bon dimensionnement de l'installation et donc du bon choix de sa puissance.

Bon à savoir, l'efficacité d'une pompe à chaleur géothermique ou hydrothermale (Eau / Eau) sera toujours plus intéressante, dans la mesure où leur coefficient de performance dépend de la température, toujours stable et positive, du sous-sol ou d'une nappe phréatique – la température de l'eau oscillant entre 7 et 12 ° C