Quelle différence de coûts entre une pompe à chaleur aérothermique et une chaudière au fioul ?

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A une époque où le prix de l’énergie flambe plus vite qu’un bout de charbon dans le four d’une centrale électrique, le choix d’un système de chauffage ne peut plus se faire sur les simples conseils du boucher. Hélas donc, il vous faudra sortir vos calculettes et prendre le temps de faire un choix éclairé sous peine de voir vos radiateurs chauffer le banquier plus que la maison.
En cette matière, les pompes à chaleur aérothermiques font office de bon élève. Beaucoup d’acteurs – commerciaux ou non d’ailleurs – vantent à grand cris leurs coûts de fonctionnement inférieurs à ceux de systèmes de chauffage comparables. Une demi-vérité, car la vérité entière c’est que cela diffère d’un logement à l’autre. Alors voici un nouvel article dans notre dossier sur les pompes à chaleur qui va remettre un peu de sens dans tout cela. Au moins pour ceux qui ont un chauffage au fioul (pour la comparaison PAC /  chaudière gaz c’est ici)

Pourquoi la rentabilité comparée d’une pompe à chaleur dépend avant tout de votre logement ?

Les coûts d’exploitation sont différents pour chaque maison car ils dépendent, entre autres,

  • du prix du combustible utilisé,
  • du niveau d’isolation de la maison,
  • de la qualité de sa ventilation,
  • de l’efficacité de l’appareil de chauffage « historiquement » installé,
  • de la quantité d’eau chaude utilisée
  • de la température à laquelle le logement est chauffée en moyenne annuelle.

Sans pouvoir manier pour chacun de vous tous ces paramètres, nous « dégrossirons » en vous donnant des chiffres réalistes pour comparer vos coûts d’exploitation actuels à ceux d’une pompe à chaleur à air et vous aider à comprendre si cette dernière peut s’avérer utile pour votre maison, non seulement sur le plan environnemental, mais aussi sur le plan financier. Pour cette exercise nous nous concentrerons sur le type de pompe à chaleur le plus installé en France : la pompe a chaleur aérothermique (donc pas les pompes à chaleurs géothermiques ni leurs cousines les pompe à chaleur hydrothermiques)

Notre exemple suppose un besoin moyen et annuel de chaleur de 12 000 kWh (c’est la moyenne française – si vous habitez à Lille comptez 15% de plus, si vous êtes à Marseille 15% de moins).

Il s’agit de l’énergie (mesurée en kWh) nécessaire pour chauffer la maison et l’eau chaude sanitaire au cours d’une année. Si vous connaissez la demande annuelle de chaleur de votre maison, l’efficacité de votre source de chauffage et le prix de votre combustible, vous pouvez calculer les coûts d’exploitation de votre propre propriété pour avoir une première idée.

Pompes à chaleur à air ou chaudières à mazout

En France, le fioul domestique a toujours été moins cher à l’achat que l’électricité, mais tout change. Pour la première fois il s’est rapproché de ce dernier après une croissance fulgurante de 52% en 6 mois.

Par KWh l’électricité coute 0,1740€ et le fioul 0,16€ (Mai 2022). Ainsi avant la guerre en Ukraine, le fioul domestique était environ 1,5 fois moins cher que l’électricité. Je vous propose de rester sur ce chiffre car nul ne sait si le prix du fioul se maintiendra à un aussi haut niveau toute l’année. Sans surprise, beaucoup pensent que cela signifie qu’une pompe à chaleur coûtera également 1,5 fois plus cher à faire fonctionner qu’une chaudière au fioul.

Eh bien non (heureusement !). Une pompe à chaleur à air ne vous coûtera pas 1,5 fois plus cher qu’une chaudière à mazout, tout simplement parce que le rendement supérieur d’une pompe à chaleur à air est capable de compenser la différence de prix entre l’électricité et le mazout dans la plupart des cas ( on explique un tout petit peu plus bas). Mais regardons de plus près l’hypothèse qui sous-tend nos calculs et les calculs des coûts de fonctionnement eux-mêmes.

Nos hypothèses pour le calcul des frais de fonctionnement annuels

Prix du fioul domestique

Depuis qu’il a atteint son niveau le plus bas en quatre ans, à savoir 700€  (pour 1 000 litres) en Octobre 2020, le prix moyen du fioul domestique a plus que doublé en moins de deux ans pour atteindre un prix équivalent à 0,16€ par kWh (soit 1 600les 1 000 litres). Et comme le prix du fioul domestique ne montre aucun signe de ralentissement et que le prix du diesel n’a jamais été aussi élevé, il n’y a jamais eu de meilleure incitation à rechercher des alternatives. Et peu de perspectives qu’il ne baisse drastiquement.

Prix de l’électricité

Le prix de l’électricité retenu dans nos calculs est de 0,1740€ par kWh. C’est le tarif réglementé chez EDF et qui est protégé par le « bouclier tarifaire » du gouvernement. Ce dernier sera revu  probablement à la hausse – en fin d’année 2022, mais cette dernière devrait être mesurée pour soutenir le pouvoir d’achat déjà bien égratigné par l’inflation des prix alimentaires et par celui des prix à la pompe.

Demande annuelle de chaleur

La demande de chaleur fait référence à l’énergie nécessaire pour satisfaire la demande de chauffage et d’eau chaude sanitaire de votre foyer. Nous supposons une demande de chaleur annuelle moyenne de 12 000 kWh, ce qui correspond aux valeurs de consommation typiques pour un foyer moyen français (cette quantité est donnée uniquement pour l’eau chaude et le chauffage et non pour l’ensemble des consommation d’un foyer (cuisine etc etc auquel cas il est de 13 800Kwh / an)

Efficacité des chaudières à mazout

La norme minimale de rendement d’une nouvelle chaudière à mazout en France est de 92 %, conformément à la réglementation (qui par ailleurs interdit la pose de chaudière fioul neuve à partir de juillet 2022). Cependant, le rendement d’une chaudière au fioul varie considérablement et dépend de la température de départ, c’est-à-dire la température de l’eau pompée dans le système de chauffage, qui doit être suffisamment basse pour que la chaudière se condense. Il s’avère qu’en réalité, la plupart des chaudières ne se condensent pas.

Pour aggraver les choses, en France, les chaudières sont généralement surdimensionnées, ce qui affecte négativement leur efficacité. Enfin, l’absence de commandes appropriées pour de nombreuses chaudières installées a également un impact négatif. Des études détaillées sur les chaudières à condensation ont montré un rendement moyen mesuré de 82,5 % pour les chaudières mixtes et de 80,3 % pour les chaudières au fioul classique. Les auteurs de l’étude ont conclu que « les performances in situ des chaudières sont nettement inférieures au rendement saisonnier nominal […] ». Il est donc plus réaliste de supposer que, dans la plupart des cas, le rendement de 92 % n’est pas atteint. »

Pour nos calculs, nous utilisons donc à la fois un rendement de 90 % et un rendement plus réaliste de 80 % pour les chaudières modernes, et de 70 % pour les chaudières à mazout plus anciennes.

Efficacité des pompes à chaleur à air

De par leur principe de fonctionnement, les pompes à chaleur sont plus efficaces que tout autre système de chauffage car la quantité de chaleur qu’elles produisent est supérieure à la quantité d’électricité qu’elles utilisent. La quantité de chaleur produite pour chaque unité d’électricité consommée est appelée le coefficient de performance (CoP). Ainsi, si une pompe à chaleur a un CoP de 3,3, elle produira 3,3 unités de chaleur pour chaque unité d’électricité. À titre de comparaison, lorsqu’on dit qu’une vieille chaudière à mazout a un rendement de 70 %, cela signifie que vous ne recevez que 0,7 unité de chaleur pour chaque unité d’énergie consommée (dans ce cas, le fioul). 

Vous trouverez également souvent le SCOP (coefficient de performance saisonnier) spécifié lorsque vous recherchez des pompes à chaleur à air. Il s’agit d’un indicateur d’efficacité relativement nouveau qui montre l’efficacité d’une pompe à chaleur sur une base annuelle. Il est destiné à donner une image plus réaliste qui permet de comparer plus facilement les pompes à chaleur entre les différents fabricants (et les modèles d’un même fabricant) tout en tenant compte des différents niveaux d’efficacité basés sur les températures extérieures annuelles moyennes (et non juste des tests en laboratoire sur un air pompé à une température quasi optimale).

Étant donné les appareils disponibles sur le marché français, nous pouvons supposer en toute confiance un SCOP moyen de 3,3 pour les pompes à chaleur à air, soit une efficacité de chauffage de 330 %, c’est-à-dire 3,3 unités de chaleur pour chaque kWh d’électricité consommé.

Comment calculer le coût de fonctionnement ?

La formule permettant de calculer les frais de fonctionnement annuels est assez simple :

Demande annuelle de chaleur divisée par l’efficacité énergétique du système de chauffage multipliée par le coût unitaire du type de combustible en question.

Comparaison des coûts de fonctionnement entre les pompes à chaleur à air et les chaudières à mazout

Après avoir exposé nos hypothèses et la formule de calcul des coûts d’exploitation, il ne reste plus qu’à insérer les différentes valeurs dans la formule pour calculer les coûts d’exploitation de chaque système de chauffage. C’est ce que nous allons faire :

  • Ancienne chaudière à mazout (efficacité de 70 %) = (12 000 kWh / 0,7) x 0,16€) = 2 743€
  • Chaudière à mazout moderne (rendement de 80 %) = (12 000 kWh / 0,8) x 0,16€) = 2 400€
  • Chaudière à mazout moderne (rendement de 90 %) = (12 000 kWh / 0,9) x 0,16€) = 2 133€
  • Pompe à chaleur à air (efficacité de 330 %) = (12 000 kWh / 3,3) x 0,174€ = 633€

Un calcul dépendant de l’efficacité réelle de votre système de chauffage

Comme vous pouvez le constater, les pompes à chaleur à air sont moins chères à utiliser que les chaudières à mazout. Il est important de souligner que les niveaux d’efficacité que nous posons sont conditionnées au fait que ces pompes sont correctement installées par des professionnels, ce qui rend le choix de la personne qui installera votre système d’autant plus important. Nous ne prenons pas en compte le degré d’isolation de votre maison, car ce dernier joue tout autant contre l’efficacité « ressentie » de votre pompe à chaleur que celle de votre chaudière à mazout. En clair, un pont thermique reste un pont thermique que vous bruliez du fioul ou des atomes.

Enfin, pour être à condensation et atteindre des rendements de 90 % et plus, la température de départ du circuit d’eau d’une chaudière au fioul doit être réglée à 55°, ce qui correspond effectivement à une pompe à chaleur. La question que l’on doit se poser à ce stade est la suivante : pourquoi ne pas opter pour une pompe à chaleur à air et bénéficier d’un rendement beaucoup plus élevé si la propriété est suffisamment chaude avec une température de départ réglée à 55°.

Quel rendement (SCOP) est nécessaire pour atteindre le seuil de rentabilité avec une chaudière à mazout ?

En fait au prix actuel du fioul, la question est devenue superflue. Il suffit d’un SCOP de 1,3 pour qu’une pompe à chaleur bien entretenue dépasse la chaudière fioul. Or le SCOP moyen des pompes à chaleur sur le marché français est généralement comprit entre 2,5 et 3,5.

Le fioul peut donc baisser : la pompe à chaleur restera moins cher… à moins que les fameuses fissures sur les circuits primaires de 14 réacteurs nucléaires Français n’oblige EDF à … rallumer les centrales au fioul pour produire son électricité.

Et ce n’est pas entièrement une blague ; regardons de l’autre coté du Rhin pour voir ce qui se passe quand l’atome se tarit !

3 réflexions au sujet de “Quelle différence de coûts entre une pompe à chaleur aérothermique et une chaudière au fioul ?”

  1. pour être complet ne serait il pas nécessaire de tenir compte du prix
    du matériel et de son amortissement
    à titre indicatif PAC coûte EUR 16000 amortissable en 10 ans, soit
    EUR 1000/an alors qu’une chaudière fioul coûte EUR 7000 amortissable
    en 30 ans soit EUR 230/an
    par ailleurs le prix de l’électricité que vous indiquez est le prix de base
    mais le prix de revient du kwh est de EUR 0.20 au moins
    vous ne parlez pas non plus des frais de maintenance…..

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    • Bonjour monsieur, merci beaucoup pour vos remarques. Je ne partage pas tous vos points. La durée de vie des appareils (et donc la durée d’amortissement) n’est pas aussi différente que cela. On parle de 15 à 20 ans pour une pompe à chaleur et de 15 à 25 ans pour une chaudière gaz (15 à 20 ans pour les modèles récents et 20 à 25 ans pour les modèles plus anciens). De plus le coût d’installation de la PAC (16K€ = fourchette haute. Généralement on considère que le prix d’une pompe à chaleur air-air avec la pose monte à environ 60 à 90 €/m², soit entre 7 200 et 10 800 € pour une maison de 120 m²). Ce qui est effectivement plus important qu’une chaudière gaz – vous avez tout a fait raison. Pour 120M2 on sera aux alentours de 5K€ pose comprise pour une chaudière à condensation. Néanmoins à ce calcul initial il faut déduire les aides gouvernementales / CEE au prix d’installation de la chaudière – en partie selon les revenus mais qui tendent à aligner les prix entre chaudière gaz & pompe à chaleur.
      Quand au cout de maintenance : plutôt en faveur de la PAC qui doit être révisée tous les deux ans versus tous les ans pour le gaz (et le forfait n’est pas spécialement plus cher).
      Enfin sur les tarifs. Si le gaz est bloqué jusque fin d’année il n’y a qu’a voir la courbe de son prix sur le marché pour comprendre que 2023 va sacrément piquer. Au delà de cela, même avec un KWh de 0.2€ sur l’électricité, le coefficient de performance propre aux Pompe à chaleur (en France un peu plus de 3 versus 0.9 pour une chaudière gaz haut de gamme) implique que le gaz devrait être 6 fois moins cher que l’électricité pour aligner les coûts. On en est loin, même avec le tarif bloqué.
      Je maintiens donc mon point sur l’économie que représente la PAC 🙂
      Mais reste ouvert à toutes vos remarques.

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      • Merci énormément pour ce poste, cela m’a permis de certifier de faire tourner mes PAC air/air plutôt que mon chauffage au fuel cet hivers
        Mais a-t-on assez de recul sur la durée de vie des PAC ? ça me fait peur quand j’entends mon entourage parler de panne de carte électronique, de sonde de température,… j’ai peur que 10 ans après l’installation qu’il faille tout changer car le modèle ne se fait plus.
        qu’en pensez vous ?

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