Quelle est l’efficacité d’une pompe à chaleur ?

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L’un des principaux avantages des pompes à chaleur est qu’il s’agit d’une méthode de chauffage incroyablement efficace sur le plan énergétique. Et c’est le principal avantage de la pompe à chaleur. Le rendement des pompes à chaleur géothermiques et aérothermiques peut dépasser 400 %, car elles transfèrent la chaleur au lieu de la générer. Cependant, il est essentiel de maintenir ce niveau d’efficacité par toutes saisons pour que les pompes à chaleur soient un investissement rentable. D’où l’épineuse question de comment choisir sa pompe à chaleur ?
Choisir sa pompe à chaleur passera par l’analyse de deux indicateurs mesurant la performance d’une pompe à chaleur : le CoP et le SCoP. Le premier est théorique, car il calcule la performance en condition optimale. Le second est pragmatique, puisqu’il calcule la performance de la PAC en fonction des variations des températures dans votre région.
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Qu’est-ce qui détermine l’efficacité d’une installation de pompe à chaleur ?

Le rendement d’une pompe à chaleur géothermique ou aérothermique peut être influencé par:

L’efficacité d’une pompe à chaleur est exprimée par une mesure connue sous le nom de Coefficient de Performance (CoP). Il s’agit du rapport entre la quantité d’énergie produite par la pompe à chaleur et la quantité d’énergie électrique qu’elle consomme. 

Le Coefficient de performance saisonnier (SCoP) est généralement utilisé comme une mesure réaliste tout au long de l’année – il est basé sur le CoP dans différentes conditions et un climat standardisé.

Il n’existe pas de CoP fixe pour les pompes à chaleur, car il varie en fonction de nombreuses variables et des conditions d’essai. Cependant, lorsqu’elles sont installées correctement, les pompes à chaleur géothermiques ont tendance à atteindre un CoP élevé. Nous développons le CoP et ses interprétations de l’efficacité plus loin dans cette page.

CoP ou SCoP : comment déterminer la performance réelle des Pompes à Chaleur ?

Comme nous l’avons évoqué un peu plus haut, l’efficacité d’une pompe à chaleur est mesurée par son coefficient de performance (CoP), qui indique avec quelle efficacité les systèmes de pompes à chaleur géothermiques et aérothermiques peuvent chauffer votre maison dans les meilleures conditions possibles. Sur cette échelle, l’efficacité des pompes à chaleur air-air commerciales peut atteindre 4, tandis que celle des pompes à chaleur géothermiques peut aller jusqu’à 5. Cela signifie que pour chaque unité d’électricité que vous injectez, les pompes à chaleur ont le potentiel de produire respectivement 4 et 5 unités de chaleur.

Pour mettre cela en perspective, les chauffages électriques fonctionnent avec un rendement d’environ 100 % (1 unité d’électricité produit 1 unité de chaleur), et même les chaudières au fioul et au gaz neuves ne fonctionnent qu’avec un rendement d’environ 90 %. 

Cependant, étant donné que le gaz coûte un tiers du coût de l’électricité, les pompes à chaleur doivent fonctionner avec un rendement minimum moyen de 300 % pour concurrencer les systèmes au gaz classiques.

Type de Pompe à ChaleurTempérature moyenne de sortieAlimentationEfficacité saisonnale (%)Coût de l’équipement
Air/Air40Electrique250Moyen
Air/Eau40Electrique350Moyen
PaC Géothermique40Electrique350High
Chaudière à Haut Rendement80Biogaz; bio-carburant, gaz naturel ou GPL85Elevé
Chaudière à condensation70Biogaz; bio-carburant, gaz naturel, mazout ou GPL90Faible
Chaudière mixte (chaleur et electricité)90Biogaz; bio-carburant, gaz naturel, mazout ou GPLNon applicableElevé
Chauffe eau solaire80Radiation solaireNon applicableMoyen
Chaudière biomasse80Pellets ou bois80Elevé
Chadière vapeur170Mazout, bio-carburants ou gaz85Elevé
Comparaison des performances des types de pompe à chaleur avec les principales technologies de chauffage exprimé en SCoP pour un climat moyen francais.

Comparaison du rendement des pompes à chaleur

Le problème de la comparaison des pompes à chaleur sur la base de leurs valeurs CoP est qu’elle donne des attentes irréalistes sur les performances, car elles ne montrent l’efficacité que dans des conditions optimales. En hiver, lorsque la température extérieure baisse, l’efficacité des pompes à chaleur à air diminue (parfois jusqu’à environ 1,5 CoP), car elles doivent utiliser plus d’électricité pour maintenir la température normale de votre pièce (elles ont plus de mal à capter les calories extérieures).

Il est beaucoup plus précis et réaliste de comparer l’efficacité des pompes à chaleur sur la base de leur coefficient de performance saisonnier (CPS). Le SCoP donne une véritable indication de l’efficacité d’une pompe à chaleur car il tient compte des variations saisonnières et vous donne une valeur moyenne sur l’ensemble de l’année. 

Les changements saisonniers n’affectent pas l’efficacité des pompes à chaleur géothermiques dans la même mesure que les pompes à chaleur à air, car la température souterraine reste constante tout au long de l’année (environ 10°C). Néanmoins,  la porosité du sol l’affecte. Si le sol sous votre jardin est argileux et dense, le sol sera moins à même d’absorber la chaleur pour absorber les calories de votre pompe à chaleur, et l’efficacité sera donc réduite. C’est pourquoi la qualité du sol est prise en compte lors de l’étude.

Le coefficient de performance saisonnier a cependant ses limites. Par exemple, un thermoplongeur est utilisé pour alimenter la maison en eau chaude sanitaire (généralement avec un rendement inférieur à 100 %). Si la pompe à chaleur fournit la chaleur pour l’eau chaude sanitaire, le SCoP diminuera. D’autres éléments ne sont pas pris en compte dans le SCoP, notamment l’électricité requise par la pompe de circulation et les cycles de dégivrage pour les pompes à chaleur à air. Chacun de ces facteurs aura une incidence sur le coût de fonctionnement de votre pompe à chaleur.

Les pompes à chaleur sont aussi efficaces dans la production de chaud ou de froid

Quelle est l’efficacité d’une pompe à chaleur pour la production de froid ?

Les climatiseurs et les pompes à chaleur mesurent leur efficacité à l’aide d’un coefficient d’efficacité frigorifique saisonnier (en fonction donc de la température extérieure moyennisée, comme le SCoP). Ce coefficient est nommé SEER (de l’anglais Seasonal Energy Efficiency Rating). Un climatiseur et une pompe à chaleur ayant le même SEER utilisent la même quantité d’énergie pour refroidir les maisons dans des conditions idéales.

Toutefois, les climatiseurs rencontrent des problèmes lorsque les températures extérieures sont extrêmement élevées. En effet, les systèmes de climatisation sont conçus pour refroidir correctement votre maison lorsque la différence entre les températures intérieures et extérieures ne dépasse pas 20 degrés environ. Pendant l’été, les températures peuvent dépasser ce point. Dans ce cas, votre climatiseur ne peut pas fonctionner aussi efficacement pour refroidir votre maison.

Les pompes à chaleur, en revanche, n’ont pas de problème avec les températures extérieures élevées. Elles offrent la même efficacité de refroidissement, que l’écart de température entre l’intérieur et l’extérieur soit faible ou important.

Dans des conditions extérieures idéales, l’efficacité des climatiseurs et des pompes à chaleur est à peu près égale. Le grand saut dans l’efficacité énergétique se produit lorsque le mode chauffage est utilisé. Mais en canicule, la pompe à chaleur est bien plus efficace que votre bonne vieille climatisation.

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