L’efficacité est un terme clé important dans l’ensemble de la technique de chauffage et de l’ingénierie thermique. La consommation d’énergie est trop élevée. Comment rendre le chauffage plus économe en énergie, durable et écologique ?
La pompe à chaleur est actuellement la technique de chauffage la plus économe en énergie et pourrait devenir le nouveau standard de chauffage pour une efficacité énergétique optimale. Pourquoi la pompe à chaleur est plus écoénergétique ? Découvrez-le ici.
Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur
Une pompe à chaleur fonctionne selon le principe d’un circuit frigorifique et utilise les lois physiques de la thermodynamique. Elle fonctionne en quatre étapes qui se répètent en continu :
1. Évaporation : La source de chaleur réchauffe le réfrigérant via un échangeur de chaleur, ce qui lui permet de passer de l’état liquide à l’état gazeux.
2. Compression : Lors de la compression, la pression et donc la température du gaz augmentent considérablement.
3. Condensation : Dans le condenseur, le gaz chaud comprimé transfère sa chaleur à l’eau de chauffage via un échangeur de chaleur.
4. Détente : Le réfrigérant, revenu à l’état liquide, entre à nouveau dans l’évaporateur. La pression générée est évacuée via le détendeur et le réfrigérant revenu à l’état liquide est renvoyé vers l’évaporateur.
Dans ce processus, la pompe à chaleur produit 100% de l’énergie thermique requise à partir d’environ 25% d’énergie électrique d’entraînement (électricité) et d’environ 75% d’énergie primaire de l’environnement (p. ex. l’air). Cela signifie qu’une pompe à chaleur (idéalement) produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme.
Tout ce qu’il faut savoir sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur
Coefficient of Performance (COP)
Le COP est une valeur clé utilisée pour évaluer et comparer l’efficacité des pompes à chaleur.
Par exemple, un COP de 3 signifie que l’installation génère ou transmet trois unités d’énergie thermique tout en consommant une unité d’énergie électrique. Cela signifie que plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur est efficace.
Les facteurs suivants affectent le COP réel d’une pompe à chaleur :
- Écarts de température : Plus la différence de température entre la source de chaleur et le système de chauffage est grande, plus il faut d’énergie pour obtenir la chaleur souhaitée.
- Source de chaleur et conception : Selon sa conception, la pompe à chaleur utilise une énergie primaire différente (pompe à chaleur air/eau, glycol/eau ou eau/eau).
- Échangeur de chaleur : Un échangeur de chaleur de haute qualité peut avoir un effet positif sur le COP.
- Conditions d’exploitation : Le COP peut varier en fonction de la température extérieure, de la température de départ et du type de système de chauffage.
- Taille et puissance : Le dimensionnement de la pompe à chaleur affecte également le COP.
Différents types de pompes à chaleur en un coup d’œil
Pompes à chaleur air/eau :
- Disposent d’un COP variable
- Utilisent la chaleur de l’air ambiant comme énergie primaire
- De ce fait, elles présentent des valeurs COP plus faibles à basse température extérieure. Raison : Le COP peut chuter à basse température car il faut plus d’énergie pour extraire la chaleur de l’air froid.
- COP typiques : 3,6–4,0 avec A2W35
Pompes à chaleur glycol/eau (aussi nommées pompes à chaleur géothermiques) :
- Utilisent la chaleur de la terre comme énergie primaire
- Présentent généralement des valeurs COP plus élevées
- Fonctionnent toujours aussi efficacement dans différentes conditions climatiques à un niveau COP supérieur car moins affectées par les fluctuations de température
- COP typiques : 4,6–4,8 avec B0/W35
Pompes à chaleur eau/eau :
- Utilisent comme énergie primaire la chaleur des eaux souterraines ou des eaux de surface
- Bénéficient de la température constante de l’eau et donc de bonnes valeurs COP
- COP typiques : 5,6 avec W10/W35
Pourquoi la pompe à chaleur est-elle une si bonne alternative ?
La pompe à chaleur n’est pas seulement le système de chauffage le plus efficace. Elle est également très flexible et adaptable. Selon la situation structurelle et les exigences, vous pouvez choisir entre :
- Trois énergies environnementales primaires différentes
- Différents types d’installation (installation intérieure/extérieure de la pompe à chaleur air/eau)
- Différentes conceptions (conception monobloc/split de la pompe à chaleur air/eau).
Sélection de la source d’énergie
Le choix de la source d’énergie ou de l’énergie primaire est crucial pour l’efficacité de votre pompe à chaleur. Le tableau suivant montre que l’efficacité doit toujours être considérée dans son contexte global.
| Pertinence : | Avantages : | Restrictions : | |
|---|---|---|---|
| Chaleur de l’air ambiant (pompe à chaleur air/eau) | Régions aux hivers modérés à doux où la température extérieure ne descend pas en dessous de -10 degrés Celsius | - Coûts d’acquisition relativement faibles - Installation simple et avantageuse - Flexibilité maximale grâce à différents types d’installation et de conception | À des températures extérieures très basses, le COP peut diminuer, ce qui affecte l’efficacité énergétique |
| Sol (pompe à chaleur glycol/eau - pompe à chaleur géothermique) | - Régions aux hivers modérés à froids - Surface suffisante pour les capteurs horizontaux | - Rendement constant et élevé indépendamment de la température extérieure - Respectueux de l’environnement | - Coûts d’installation plus élevés dus au forage/terrassement - Ne convient pas partout (soumis à autorisation) |
| Eaux souterraines, eaux de surface (pompe à chaleur eau/eau) | Sites à proximité de plans d’eau ou de puits d’eau à température constante | - Efficacité constante et élevée - Respect environnemental maximal | - Nécessite l’accès aux sources d’eau - Coûts d’installation plus élevés - Soumis à autorisation |
Optimisation de l’efficacité
Si vous considérez ces points, vous pouvez améliorer considérablement l’efficacité d’une pompe à chaleur.
- Dimensionnement : La taille correcte d’une pompe à chaleur et l’adaptation de la production de chaleur aux exigences du bâtiment augmente considérablement l’efficacité de l’ensemble du système.
- Qualité des composants : La qualité des composants utilisés – pour la pompe à chaleur, échangeur de chaleur et compresseur – a un effet positif sur l’efficacité du système.
- Entretien : Entretenez la pompe à chaleur à intervalle régulier. Cela garantit un fonctionnement sans problème de la pompe à chaleur.
- Température de départ : Réduisez la température de départ. Plus la température de départ est basse, plus la pompe à chaleur est efficace, ce qui réduit la consommation d’énergie.
- Réglages : Les réglages de la pompe à chaleur doivent être ajustés selon les recommandations du fabricant et les conditions spécifiques du bâtiment, car l’optimisation des paramètres de fonctionnement augmente l’efficacité.
Ou :
Il est important que la pompe à chaleur soit réglée correctement. Cela augmente l’efficacité. Faites vérifier les paramètres régulièrement. Respectez les recommandations du fabricant et les conditions spécifiques au bâtiment. Il est préférable de confier ce travail à l’installateur ou au technicien de service. - Systèmes de commande et de régulation : Utilisez des systèmes de commande et des thermostats intelligents. Cela vous permet de toujours adapter l’exploitation de la pompe à chaleur aux conditions actuelles et d’optimiser la consommation d’énergie.
Tout sur le chauffage intelligent
- Calorifugeage/isolation : Une bonne isolation du bâtiment et un calorifugeage ciblé des tuyaux de chauffage réduisent la perte de chaleur et augmentent l’efficacité.
Avantages à long terme et aspects environnementaux
L’avenir appartient à la pompe à chaleur. En voici les principales raisons :
Écologie et durabilité
La pompe à chaleur est très respectueuse de l’environnement et durable. Elle ne fait qu’extraire la chaleur contenue dans l’air, le sol ou l’eau sans en altérer la qualité. ((L’air et l’eau ne « poussent » pas réellement et ne peuvent pas être abattus ou coupés...))
Économie
Bien que les pompes à chaleur soient un peu plus chères que les autres techniques de chauffage, leur exploitation est beaucoup plus économique. Une raison importante est que les énergies primaires utilisées (chaleur de l’air, du sol ou de l’eau) sont disponibles gratuitement en tout temps.
Tout sur les coûts d'une pompe à chaleur
Efficacité
La pompe à chaleur est le système de chauffage le plus efficace actuellement. Elle convertit un minimum d’énergie payante (énergie électrique d’entraînement) en un maximum de chaleur pour le chauffage et la préparation d’eau chaude sanitaire.
Entretien
Les pompes à chaleur sont faciles à entretenir. Un service régulier est suffisant. Les contrôles de combustion et autres appartiennent au passé.
Fiabilité
Les pompes à chaleur excellent par leur sécurité d’exploitation maximale. La disponibilité continue de chaleur est extraordinairement élevée.
Sécurité d’investissement
Investir dans une pompe à chaleur est un investissement dans l’avenir. Un bâtiment chauffé par une pompe à chaleur possède une valeur marchande plus grande qu’une maison avec un chauffage au gaz, au mazout ou à l’électricité.
Flexibilité
Il existe une pompe à chaleur adaptée à presque toutes les situations structurelles. Vous pouvez choisir entre différentes énergies primaires, différentes options d'implantation et différents types de conception.
Pourquoi choisir une pompe à chaleur Vaillant ?
Vaillant est actif dans le secteur du chauffage depuis 150 ans et a toujours été l’un des moteurs de l’innovation de la branche. Aujourd’hui, Vaillant dispose d’une gamme large et étendue de pompes à chaleur. Tous les produits sont développés et fabriqués en Europe. En savoir plus
Avez-vous d’autres questions sur l’efficacité d’une pompe à chaleur ?
Nous nous ferons un plaisir de vous conseiller personnellement.
À quelles normes les pompes à chaleur Vaillant répondent-elles ?
GSP :
Le label de qualité des pompes à chaleur du Groupement professionnel suisse pour les pompes à chaleur ne se réfère pas seulement aux caractéristiques techniques d’une pompe à chaleur, mais aussi à la qualité des documents de planification et de l’organisation du service.
EHPA :
Le label de qualité de l’Association européenne des pompes à chaleur (European Heat Pump Association) est garant de la durabilité et de la haute qualité des pompes à chaleur.
PACSM :
L’obtention de la désignation PAC système-module est un prérequis à la demande de subventions pour l’achat et l’installation d’une pompe à chaleur.
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