Les investisseurs sont de plus en moins sceptiques quant au fait que les pompes à chaleur trouvent une source de chaleur économique et respectueuse de l’environnement. Le niveau de connaissance des installateurs sur ces appareils augmente avec le développement de cette technique. L’éducation de l’industrie est soignée par les fabricants spéciaux eux-mêmes qui sont conscients du potentiel de ce marché Et alors que les pompes à chaleur de type eau saumeuse ont presque été laissées, vous pouvez dire « apprivoiser » ce sont les pompes à air causent encore beaucoup de controverse. Pour clarifier les doutes qui leur sont associés, nous avons donné aux experts des questions de nos lecteurs. Ci-dessous vous trouverez des réponses.
1. La technologie actuelle de pompe à chaleur à air permet-elle d’être utilisée comme seule source de chaleur dans le bâtiment ?
Le marché regorge de modèles de pompes à chaleur air/eau, mais toutes ne sont pas capables d’assurer, seules, le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire. Si l’objectif est d’atteindre cette autonomie, il faut cibler des pompes capables de fonctionner sur de larges plages de températures extérieures, y compris lors de froids marqués, tout en maintenant un rendement élevé. Les modèles équipés du cycle EVI (injection de vapeur), comme la Vitocal 350-A, ont justement été conçus pour ce type de fonctionnement en toute indépendance. Cette technologie permet de garder un bon niveau de performance (autour de 3 en COP) même lorsque le mercure chute sous les -10°C, tout en continuant à fournir de l’eau à température suffisante pour chauffer la maison.
Jerzy Grabek, responsable du développement des produits d’énergie renouvelable chez Junkers, nuance cependant : les modèles air/eau commercialisés aujourd’hui, aussi sophistiqués soient-ils, ne conviennent généralement pas à une utilisation totalement autonome. Dès que la température descend sous les -20°C, le ventilateur s’arrête, car la pompe consommerait alors plus d’électricité qu’elle ne produirait de chaleur. Dans le climat polonais, il faut donc prévoir une source d’appoint. Cela dit, il existe des exceptions. Les pompes sans cycle EVI peuvent fonctionner jusqu’à -20°C, mais en-dessous de -7°C, elles peinent à chauffer l’eau au-delà de 35-40°C. Dans ce cas, elles restent pertinentes à condition de travailler en duo avec un chauffage électrique, formant ce que l’on appelle un système monoénergie.
2. Quel est le coût annuel moyen pour obtenir 1 kWh d’énergie, avec une température de production de 50°C ? Et que se passe-t-il à -15°C ?
Le coût pour produire 1 kWh de chaleur avec une pompe utilisant l’air extérieur varie fortement selon la température. Plus il fait froid, moins la pompe est performante. Jerzy Grabek, de Junkers, prend un modèle concret pour illustrer :
- À 15°C dehors, la pompe fournit 8,5 kW de chauffage en consommant 2,9 kW d’électricité.
- À 0°C, elle délivre 5,8 kW pour 2,8 kW absorbés.
- À -15°C, la puissance tombe à 3,5 kW pour 2,6 kW consommés.
Il en résulte que le coût du kilowattheure augmente à mesure que la température extérieure chute.
Małgorzata Smuczyńska, responsable du service énergies renouvelables chez Nibe-Biawar Sp. z o.o., complète ce tableau pour les modèles EVI. Selon David Pantera, à -15°C dehors et pour une eau à 50°C, le COP oscille autour de 2,5. Dans ce cas, produire 1 kWh de chaleur coûte environ 18 groszy, soit moins que le tarif d’un kWh issu d’une chaudière à condensation de gamme supérieure.
3. Comment limiter le bruit d’une pompe à chaleur ?
Le niveau sonore d’une pompe à chaleur dépend autant de sa puissance que de la qualité de sa conception. Certains appareils sont aussi discrets qu’un réfrigérateur (autour de 43 dB), d’autres dépassent les 64 dB. Cette valeur correspond à la pression acoustique mesurée à 1,8 m de haut et à 1 mètre de distance, dans des conditions de laboratoire à 7°C dehors et pour une eau à 50°C. Installée à l’extérieur, le son diminue de 6 dB à chaque doublement de la distance.
Pour atténuer davantage le bruit d’un appareil en extérieur, il est judicieux de planter des arbustes autour de la pompe. En intérieur, les modèles sont souvent plus silencieux, générant jusqu’à 10 dB de moins, mais il vaut mieux éviter de les placer près des chambres. Un autre conseil : relier la pompe avec des raccords flexibles pour éviter que les vibrations ne se propagent dans les tuyaux et n’atteignent les pièces à vivre.
4. Comment calcule-t-on le COP ? David Panther, directeur de l’Académie Viessmann
Małgorzata Smuczyńska, chez Nibe-Biawar, donne une définition limpide : le COP (coefficient de performance) est le rapport entre la puissance de chauffage produite par la pompe et la puissance électrique consommée par le compresseur. Les fiches techniques indiquent généralement ce chiffre pour 0°C en source froide et 35°C en sortie système, selon la norme EN 14511. Pour illustrer : si le COP atteint 4, chaque kWh d’électricité consommé génère 4 kWh de chaleur. Ce rapport varie au fil du fonctionnement : il dépend de la température de l’air extérieur et de celle du système de chauffage. Par exemple, une pompe fonctionnant avec une source à 7°C et une sortie à 35°C affiche un COP de 3,6. Si la source passe à -7°C, le COP tombe à 2,4, alors qu’à 15°C, il grimpe à 4,4.
5. Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur « onduleur » ?
Il s’agit d’un appareil à puissance modulable. Małgorzata Smuczyńska explique : l’onduleur ajuste la vitesse du compresseur, donc sa puissance, selon la demande de chaleur du moment. Grâce à ce pilotage, la pompe ne produit que l’énergie réellement nécessaire. Résultat : elle consomme moins d’électricité qu’un modèle à puissance fixe, surtout hors période de grand froid. Autre atout : le démarrage progressif du compresseur, qui limite l’usure des composants du moteur et évite les pics de consommation à l’allumage. Sur ces modèles, le compresseur est alimenté en courant continu et l’onduleur gère la fréquence de fonctionnement.
6. Faut-il obligatoirement installer un réservoir tampon avec une pompe à chaleur air/eau ?
Pour annoncer les cas où un ballon tampon s’impose ou non, il convient d’observer la configuration du système et la technologie de la pompe. Les modèles à puissance variable (dotés d’un onduleur) n’en nécessitent pas, à condition que l’installation dispose d’au moins 15 litres d’eau par kW de puissance, avec un delta de température calculé entre 6 et 8 K, et un débit constant durant le fonctionnement. Les systèmes équipés de vannes de mélange ou d’accessoires qui modifient le débit ne conviennent pas. En revanche, les pompes à compresseur à un étage (sans onduleur) exigent toujours un petit ballon tampon. Pour 9 kW, un réservoir de 200 litres suffit. Ce stockage absorbe les excédents de chaleur produits quand la température extérieure augmente et garantit à l’appareil des cycles de marche suffisamment longs.
7. Quand choisir une pompe à deux modules (intérieur/extérieur), et quand préférer un seul bloc ?
Les pompes en deux parties sont en réalité des modèles « monobloc » scindés. Le choix dépend principalement de l’emplacement disponible et des contraintes sonores. D’après un spécialiste Viessmann, les systèmes à deux modules sont particulièrement adaptés à la rénovation, car l’unité intérieure, compacte, s’intègre facilement sans gros travaux.
8. Dans quelle mesure une pompe à chaleur ventilée couvre-t-elle le besoin en eau chaude et chauffage pour un bâtiment nécessitant 10 kW ?
Pour une puissance de 10 kW, une pompe air/eau à onduleur de 7,4 kW (selon EN14511) serait recommandée pour une température extérieure de 2°C et une eau à 35°C. Le débit d’air traité par la pompe atteint près de 3000 m³/h, soit dix fois plus que la ventilation mécanique standard. David conseille d’utiliser la chaleur issue de la ventilation pour l’eau chaude : coupler l’extraction d’air chaud du système de ventilation à la pompe à chaleur permet de chauffer l’eau sanitaire de façon très efficace, couvrant parfois jusqu’à 100 % des besoins en eau chaude.
9. Quels éléments influencent la durée de vie du compresseur ?
La lubrification joue un rôle déterminant dans la longévité du compresseur. L’utilisateur n’a pas à se soucier de son niveau, la quantité d’huile étant ajustée à la fabrication. En revanche, il faut savoir que chaque démarrage du compresseur correspond à une courte période de fonctionnement « à sec ». Trop de démarrages rapprochés nuisent donc au compresseur, cela arrive notamment si la pompe a été surdimensionnée ou si le ballon tampon est inadapté. Sur les modèles split (en deux modules), la liaison entre les deux parties doit être soignée, avec des pièges à huile sur les tuyaux de cuivre pour garantir le retour de l’huile vers le compresseur.
10. Quel impact a le givre sur le rendement de la pompe à chaleur ? On entend souvent que le problème survient entre 0 et 6°C.
Le givrage des échangeurs d’air est un phénomène bien réel, particulièrement à des températures légèrement positives et par temps humide. L’évaporateur refroidit l’air de quelques degrés, ce qui provoque la condensation puis la formation de glace. Selon un formateur Viessmann, il n’y a pas lieu de s’en inquiéter : chaque pompe intègre un système de dégivrage. Sur les modèles haut de gamme, cette phase ne représente que 3 à 5 % du temps de fonctionnement. À noter : les performances annoncées selon EN14511 incluent déjà l’effet du dégivrage.
11. Est-il judicieux de surdimensionner une pompe à chaleur pour l’hiver ?
Surdimensionner une pompe n’a aucun sens. Cela revient à investir dans un appareil coûteux pour finir par multiplier les démarrages courts, ce qui use le matériel et diminue le rendement. Les pompes air/eau doivent donc être dimensionnées pour que, sous -5°C, un appoint soit prévu. Seules les pompes avec cycle EVI justifient une utilisation en autonomie jusqu’à -15 ou -18°C. En dessous, une source complémentaire devient nécessaire. David Panther rappelle que, statistiquement, en 2010 dans le nord de la Pologne, aucun jour n’a vu une température moyenne inférieure à -16°C et qu’il n’a gelé que durant 95 jours, soit moins d’un quart de l’année.
12. Peut-on miser sur le tarif heures creuses et ne chauffer qu’avec de l’électricité nocturne ?
Tabler uniquement sur les périodes d’électricité moins chère n’est pas pertinent. Restreindre le chauffage à la nuit et à quelques heures de la journée signifie utiliser la pompe quand il fait le plus froid, donc quand elle est la moins performante. Le stockage de chaleur avec un tarif avantageux ne s’envisage que pour les modèles à eau ou à saumure, et seulement dans des cas précis.
13. Quels fluides frigorigènes sont utilisés dans les pompes à chaleur, et leur choix a-t-il un impact ?
Les fabricants privilégient aujourd’hui des fluides frigorigènes naturels ou réglementés, sans effet sur la couche d’ozone ni danger pour la santé. Le type précis importe peu à l’utilisateur final. Certains conviennent mieux aux petits systèmes, d’autres à des installations exigeant des températures de fonctionnement plus élevées.
Choisir une pompe à chaleur, c’est faire le pari de la maîtrise technique et du bon sens. Derrière chaque donnée technique, il y a le confort quotidien, le silence d’une machine bien conçue et l’assurance de ne pas avoir misé sur la mauvaise énergie quand le thermomètre s’emballe ou s’effondre. La bonne configuration, c’est celle qui se fait oublier… jusqu’à ce que l’hiver frappe à la porte.
