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Comment calculer le rendement d’une pompe à chaleur ?
Le rendement indique la quantité d’électricité requise par la pompe à chaleur pour fournir la chaleur nécessaire pour réchauffer votre logement. Il détermine la performance de votre système de chauffage. Vous pourrez ainsi estimer vos prochaines économies d’énergie en cas de changement d’appareil.
Si vous comptez acheter une pompe à chaleur, vous avez certainement déjà entendu parler du COP et du SCOP. Ces données permettent de comparer le rendement de différentes pompes à chaleur.
COP et SCOP
Le COP ou Coefficient of Performance exprime le rapport en kilowattheure (kWh) entre l’énergie thermique restituée et l’énergie électrique fournie. Cet indicateur analyse le rendement et la performance d’une PAC fonctionnant en mode chauffage.
Quant au SCOP ou Seasonal Coefficient of Performance, il indique la charge annuelle de travail d’une pompe à chaleur. La mesure est faite dans diverses conditions de fonctionnement pondéré par zone climatique.
Cette donnée se calcule de la même façon que le coefficient de performance. Elle se base toutefois sur des températures de référence pour permettre la comparaison de différents types de pompes à chaleur.
Pour le calcul en mode chauffage, nous prenons les températures extérieures de 12 °C, de 7 °C, de 2 °C et de -2 °C. Nous considérons également une classification dans les trois zones climatiques de l’Europe : le nord, le sud et le centre. Cela permettrait d’obtenir une évaluation encore plus affinée de l’efficacité énergétique de votre pompe à chaleur.
Le SPF
Quel que soit le type de pompe à chaleur sur lequel vous allez jeter votre dévolu, il faut considérer son rendement réel. C’est le SPF ou le facteur de performance saisonnier qui indique le rendement réel de votre pompe à chaleur. Il se calcule au moyen d’un certain nombre de paramètres complexes.
La valeur SCOP indique en effet, le rendement théorique, mais il ne donne pas le rendement réel qui est déterminé par le SPF. Le Seasonal Performance Factor combine le SCOP moyen durant une saison tout en soustrayant la consommation en mode veille et l’éventuel chauffage d’appoint.
Dans la pratique, le SPF s’affiche normalement entre 0,4 et 0,7 point en dessous du SCOP. Évidemment, vos résultats différeront selon le type de pompe à chaleur considéré et des conditions réelles.
Les facteurs qui influencent le rendement d’une pompe à chaleur
Toute une palette de facteurs influence l’efficacité d’une pompe à chaleur. C’est pour cette raison qu’il est indispensable de les étudier une à une afin de déterminer le modèle idéal pour votre foyer.
Le type de pompe à chaleur
| Type de pompe à chaleur | Coefficient moyen SPF | Rendement |
|---|---|---|
| Pompes à chaleur aérothermiques (air-air, air-eau) | 2,8 | La moins performante |
| Pompes à chaleur géothermiques | 4 | La plus performante |
| Pompes à chaleur hydrothermiques | 3,9 | Très performante |
Avant le choix d’une pompe à chaleur, pensez à déterminer préalablement le type d’équipement répondant le mieux à vos attentes. Le rendement diffère en effet d’un type à un autre.
La pompe à chaleur air-air
Classé dans la catégorie de modèles aérothermiques, ce système de chauffage puise son énergie dans l’air extérieur ou ambiant. Il le réchauffe et l’injecte directement dans la pièce à chauffer.
La pompe à chaleur air-air ne permet pas le chauffage de l’eau chaude sanitaire. Son rendement est moindre, voire nul en basses températures.
La pompe à chaleur air-eau
Cette PAC air-eau, aussi dite aérothermique, tire l’énergie dans l’air pour réchauffer l’eau du circuit de chauffage et l’eau chaude sanitaire. Ce modèle est facile à installer et est assez accessible. Elle est recommandée dans les zones à températures plutôt clémentes. Son rendement peut être excellent.
Les PAC aérothermiques sont plus performantes lorsque l’écart de température entre l’air extérieur et intérieur est faible. Votre système de chauffage doit donc travailler plus intensément lors des périodes de grand froid. L’équipement consommera ainsi plus d’électricité que lors d’épisodes hivernaux plus doux.
La pompe à chaleur géothermique
Les modèles géothermiques sont nettement plus performants que ceux aérothermiques. Ils ne sont pas sujets aux variations climatiques comme peuvent l’être les pompes à chaleur air-air ou air-eau.
Cette pompe puise la chaleur dans le sol pour chauffer l’eau dans le circuit de chauffage et celle sanitaire. Le sol est normalement d’environ 3 à 8 °C plus chaud que l’air extérieur. C’est la principale raison de la performance de ce modèle.
Ce système plus difficile à installer et plus onéreux offre un meilleur rendement tout au long de l’année. En effet, la température du sol ne varie quasiment plus à partir d’une certaine profondeur, et ce, qu’importe la saison.
La pompe à chaleur hydrothermique
Peu répandue, cette pompe à chaleur eau-eau a le même principe de fonctionnement que la PAC géothermique. Elle en diffère en tirant son énergie dans l’eau souterraine, au niveau des nappes phréatiques. Cette alternative est très performante et a un rendement élevé.
Notez qu’il existe aussi un modèle de pompe à chaleur dit réversible. Cela signifie qu’il peut servir de système de chauffage et aussi de climatisation. Cet appareil est capable d’inverser son mode de fonctionnement en fonction de l’évolution des saisons et des variations de température.
L’isolation de la maison
Installer une pompe à chaleur permet de garantir le confort thermique dans une habitation tout en économisant de l’énergie. Pour optimiser la performance de ce dispositif, prévoyez une bonne isolation. Vous éviterez ainsi les déperditions calorifiques, au pire, les limiterez au maximum.
Il est donc recommandé de procéder à un bilan énergétique avant de réaliser les travaux d’installation de la pompe à chaleur. Procédez à des travaux de rénovation énergétique si votre maison est mal isolée. Demandez l’aide d’un installateur en pompe à chaleur certifié pour dimensionner le chauffage requis pour votre confort.
Notez qu’un circuit de chauffage équipé d’émetteurs à basse température comme un plancher chauffant ou des radiateurs performants sera plus efficace. Le dispositif atteindra rapidement le niveau de chaleur désiré sans surplus de consommation d’énergie.
L’emplacement de votre PAC
Le rendement d’une pompe à chaleur diminue lorsque la maison est mal orientée. En général, une pompe à chaleur est moins performante dans les zones très froides en hiver. Vous devrez donc la combiner à un autre système de chauffage d’appoint. Cet équipement prendra le relais de votre système de chauffage en place lorsqu’il n’a pas la puissance requise pour assurer son rôle.
Son emplacement doit être bien étudié pour maximiser ses performances. Elle doit être protégée des vents dominants et être mise hors de l’eau et de la neige. La tuyauterie utilisée doit être bien isolée et tous les obstacles faisant obstruction à la chaleur doivent être éliminés.
Rendement par rapport aux autres méthodes de chauffage
Le chauffage représente une part importante des dépenses d’un ménage. Il est indispensable d’en réduire au maximum le coût sans altérer le confort thermique dans la maison. Assurez-vous donc de choisir le dispositif de chauffage central le plus adapté à vos besoins et à votre capacité financière. Pour ce faire, il faut en étudier le rendement par rapport à celui des autres solutions existantes.
Pompe à chaleur par rapport au gaz naturel
Un appareil de chauffage au gaz naturel est simple à utiliser. Il ne requiert pas de stockage d’énergie et assure à la fois le chauffage de la maison et de l’eau chaude sanitaire. Ce dispositif peu encombrant convient aux habitations individuelles comme aux appartements.
Le chauffage au gaz naturel offre un confort modulable et efficace pour un rendement avoisinant les 95 % grâce à l’énergie récupérée dans les fumées. Il promet jusqu’à 30 % d’économies d’énergie. Toutefois, il ne condense vraiment que si l’eau de retour des radiateurs a une température inférieure à 53 °C.
La pompe à chaleur quant à elle, exploite l’énergie solaire gratuite qu’elle puise dans l’air ambiant ou dans le sol. Elle affiche un rendement de 300 % et bien plus même pour 45 % d’économies d’énergie.
Le remplacement d’une chaudière autre qu’à condensation par une PAC air-eau vous permet de bénéficier de primes pour votre pompe à chaleur et d’autres formes d’aides financières.
Pompe à chaleur par rapport au mazout
Un système de chauffage au mazout promet jusqu’à 30 % d’économies si elle condense bien. Dans la plupart des cas, il n’offre que 5 à 10 % d’économies d’énergie. En le remplaçant par une pompe à chaleur, vous réduirez votre consommation d’énergie jusque dans les 50 %.
Notez cependant que la vente de chaudières à mazout sera interdite à partir de 2035 selon les dispositions du Pacte énergétique interfédéral. La Flandre anticipe même en interdisant là partir du 1er janvier 2021 le remplacement de sa chaudière à mazout par une autre du même type si le réseau de gaz est disponible dans la rue. Elle l’interdit même dans les nouvelles constructions et les grosses rénovations.
Dans tous les cas, la pompe à chaleur est nettement plus économique que la chaudière qu’elle soit au gaz naturel ou au mazout.
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