Rendement de pompe à chaleur : définition, principe et conseils

Le haut rendement d’une pompe à chaleur (PAC) est son plus bel atout ! Même la plus performante des chaudières à condensation ne parvient pas à égaler son efficacité. Ce mode de chauffage se différencie des autres appareils par sa faculté à convertir en chaleur les calories présentes naturellement dans l’air, le sol ou l’eau.

Mais en réalité, si la PAC parvient à générer autant d’économies, c’est grâce au fonctionnement thermodynamique de l’appareil. Ainsi, celui-ci ne se contente pas de récupérer de l’énergie gratuite : il la transforme pour décupler son potentiel calorifique.

Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur est similaire pour tous les équipements.

1. Le prélèvement des calories. Selon le type de PAC, la source de chaleur prélevée diffère. Les modèles aérothermiques (air/air ou air/eau) aspirent l’air extérieur par l’intermédiaire d’un ventilateur alors que la PAC géothermique (eau/eau) puise la chaleur de la terre ou d’une eau souterraine.
2. Le transfert de l’énergie. Les calories prélevées sont envoyées dans un échangeur de chaleur (l’évaporateur) dans lequel circule un fluide frigorigène. En se réchauffant, ce dernier se vaporise.
3. La montée en température du fluide. Le compresseur de la PAC fait grimper fortement la pression du fluide gazeux, ce qui augmente également sa température.
4. Le transfert de la chaleur. La vapeur haute pression rejoint alors un second échangeur (le condenseur) pour céder la totalité de sa chaleur au réseau du chauffage. La PAC air/air souffle l’air chaud dans la pièce à chauffer alors que PAC air/eau ou eau/eau se raccorde directement à vos émetteurs de chaleur (radiateurs ou plancher chauffant).

La vapeur se condense. Elle est envoyée dans un détendeur pour être complètement refroidie. Enfin, elle retourne dans l’évaporateur pour commencer un nouveau cycle de fonctionnement.

De nombreux facteurs font varier la performance d’une pompe à chaleur. Grâce à quelques astuces et conseils, vous serez en mesure d’optimiser l’efficacité de votre système de chauffage et de production d’eau chaude.

La phase d’étude préalable est incontestablement la première étape à réaliser avant de se lancer dans des travaux de pompe à chaleur. Elle doit être réalisée soit un bureau d’études thermiques, soit par un professionnel certifié RGE (Reconnu garant de l’environnement).

En effet, c’est grâce à ce bilan énergétique global, qui prend en compte toutes les spécificités de votre maison (localisation, surface, ancienneté, déperditions thermiques, etc.), que vous allez déterminer :

2 éléments impactent fortement le rendement d’une pompe à chaleur air/eau ou eau/eau :

1. La température extérieure, qui varie selon votre région. Dans les régions froides, il est fortement recommandé de faire installer un système d’appoint pour couvrir vos besoins en chauffage pendant les jours les plus froids d’hiver. Il est également possible d’opter pour une pompe à chaleur hybride qui combine les fonctions de PAC et de chaudière à condensation (gaz, fioul ou bois).
2. La température d’eau du réseau de chauffage. Plus elle est basse, plus la performance de la PAC est élevée. La meilleure solution pour bénéficier d’un rendement optimal est de raccorder votre appareil sur un plancher chauffant qui fonctionne à très basse température ou à des radiateurs à basse température, de type acier ou aluminium.

Avec une pompe à chaleur air/eau Daikin Altherma (modèle à haute température) :

• Avec un raccordement sur un plancher chauffant (35 °C), le rendement moyen saisonnier (SCOP) est de 4,51, l’ETAS est de 177 % et la classe énergétique est A+++ ;
• Avec un raccordement sur des radiateurs à basse température (55 °C), le rendement moyen saisonnier (SCOP) est de 3,58, l’ETAS est de 140 % et la classe énergétique est A++ ;
• Avec une température extérieure à -7 °C et un régime à moyenne température des radiateurs à 60 °C, le COP est de 2,01 ;
• Avec une température extérieure à -7 °C et un régime à haute température des radiateurs à 70 °C, le COP est de 1,72.

Pour l’installation de votre pompe à chaleur, choisissez toujours un installateur qualifié RGE QualiPAC. D’une part, seul lui peut calculer avec précision la puissance de chauffage nécessaire et optimiser le fonctionnement de la PAC, tout en respectant les normes en vigueur. D’autre part, sa prestation vous donne accès à des aides financières à la rénovation très intéressantes (MaPrimeRénov’, aides CEE, éco-prêt à taux 0, TVA à 5,5 %, etc.).

Les pompes à chaleur géothermiques (type eau glycolée/eau ou eau/eau) présentent les meilleurs rendements énergétiques de toute la gamme. De plus, comme la température de leur source de chaleur (la terre) est toujours positive et stable, ce système de chauffage ne subit pas de perte de performance. Il est toutefois à noter que certaines PAC air/eau parfaitement optimisées s’avèrent tout aussi économes en énergie.

Une pompe à chaleur air/eau peut fonctionner jusqu’à -15 °C, voire -20°C selon les modèles. En revanche, son coefficient de performance énergétique (COP) commence à chuter dès que la température extérieure est inférieure à 7°C, et donc la consommation d’électricité (en kWh) augmente également proportionnellement.

Pour s’assurer que l’installation d’une pompe à chaleur soit économique et rentable, il est nécessaire de bien préparer son projet. Il convient donc de faire réaliser une étude de faisabilité et un bilan énergétique et de confier la mise en œuvre à un professionnel RGE (Reconnu garant de l’environnement). Ainsi, vous pouvez espérer diviser par 2 à 4 votre facture de chauffage.