Quelle est la consommation électrique d’une pompe à chaleur ?

Vous vous chauffez au fioul ou au gaz ? Vous voulez moderniser votre installation de chauffage avec un système écologique et économique ? Les pompes à chaleur (PAC) sont des systèmes de chauffage modernes et économiques. Une PAC fonctionne avec de l’électricité. Cette électricité sert à alimenter un système qui puise les calories dans des ressources naturelles (air, sol, eau des nappes phréatiques) pour les restituer dans le logement à chauffer. Comment une pompe à chaleur peut-elle être rentable ? Voyons quelle est la consommation électrique d’une pompe à chaleur, et quels facteurs influencent cette consommation.

Une pompe à chaleur est un dispositif intéressant de chauffage pour les économies qu’il permet de réaliser. Le procédé employé dans les PAC permet en effet de produire plus d’électricité que la PAC n’en consomme. L’électricité consommée sert à faire fonctionner différents éléments de la PAC. Certains composants sont responsables de la plus grosse part de la consommation.

Le compresseur est la pièce qui consomme le plus d’énergie dans une PAC. Le fluide frigorigène qui circule dans la PAC passe d’un état liquide à l’état de gaz en prélevant les calories contenues dans l’élément extérieur (air ou sol). Le fluide à l’état de gaz est ensuite comprimé par le compresseur. Cette phase de compression augmente la pression et la température du gaz. Le compresseur fonctionne avec un moteur électrique. C’est ce moteur qui consomme de l’électricité. La chaleur produite est restituée au système de chauffage grâce au détendeur qui abaisse la température du fluide.

Les unités extérieures des PAC air/air et air/eau sont soumises à des phénomènes de condensation. En hiver, quand il fait froid, cette condensation produit du givre, qui empêche le bon fonctionnement du système. Pour éviter ce phénomène, les PAC effectuent des cycles de dégivrage. Les cycles de dégivrage engendrent une forte consommatation d’électricité. Les PAC aérothermiques installées en climats froids sont donc moins performantes en termes d’économie d’énergie.

Le principe même du fonctionnement d’une PAC est moins efficace avec de l’air extérieur froid. Certaines PAC sont spécialement conçues pour continuer à fonctionner en milieu froid. Pour cela, elles peuvent être équipées d’une résistance électrique. Cette résistance agit comme un radiateur électrique classique. Cela permet de compenser le manque d’efficacité du cycle de compression et décompression du fluide frigorigène. Mais la PAC consomme alors de l’électricité comme un radiateur électrique. Cela limite les économies d’énergie en période de froid.

La capacité d’une PAC à produire plus d’énergie qu’elle n’en consomme correspond à son coefficient de performance (COP). Le COP d’une pompe à chaleur se calcule en divisant le nombre de kWh produits par le nombre de kWh consommées. Les pompes à chaleur géothermiques ont un meilleur coefficient de performance que les pompes air/air ou air/eau.

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Les pompes à chaleur qui utilisent un procédé géothermique captent les calories souterraines (sol ou nappe phréatique) pour les transformer en énergie. Cette énergie sert à chauffer le logement et l’eau sanitaire. Ces pompes ont un COP de 4 ou 5, ce qui en fait des systèmes particulièrement économiques. Une PAC de COP 5 installée dans une maison de 100 m² nécessitant 15 000 kWh de chauffage par an, ne consommera que 3 000 kWh. Avec un coût moyen du kWh d’électricité de 0,174 euro, cela représente une économie de 2 088 euros (2 610 euros – 522 euros). De plus, le COP d’une pompe géothermique est assez constant tout au long de l’année. Ce sont des systèmes particulièrement adaptés dans les régions froides, comme en montagne.

Les pompes à chaleur aérothermiques captent les calories dans l’air extérieur pour les transformer en énergie. Le procédé employé par les PAC est très sensible à la température de l’air. Il est d’autant plus efficace que la différence entre la température de l’air extérieur et la température de restitution (chauffage) est faible. Une PAC aérothermique a un COP d’environ 3 pour une température extérieure de 7 °C. Toutefois, plus la température extérieure est basse, plus le COP diminue. Ainsi, pour produire 15 000 kWh d’électricité, une PAC avec un COP de 3 consommera 5 000 kWh à 7°C. Si le COP chute à 1,5 en cas de températures négatives, sa consommation énergétique montera à 10 000 kWh.

Estimer la consommation d’énergie précise d’une installation de pompe à chaleur nécessite de prendre en compte de nombreux paramètres. Ces paramètres sont liés au logement, aux équipements de chauffage et à la PAC elle-même. En voici une liste non exhaustive :

Tous ces facteurs permettent de déterminer le rendement et la consommation d’énergie annuelle d’une installation de pompe à chaleur. Des logiciels professionnels permettent de réaliser ces calculs.

Avant d’installer une PAC, il est important de réaliser une étude thermique minutieuse. Celle-ci permettra de définir quel type de PAC est le plus approprié. Elle s’accompagnera surtout d’une évaluation de la consommation d’électricité qui pourra être attendue. Dans certains cas, une pompe à chaleur n’est pas conseillée, car elle ne permettra pas d’économie.

L’installation d’une PAC pour faire des économies d’énergie est déconseillée dans les cas suivants.

Il est important de bien penser l’installation et le type de PAC selon les caractéristiques de l’habitation.

Vous l’aurez compris, les PAC aérothermiques sont des systèmes qui fonctionnent de façon optimale sous des climats tempérés. Même si les fabricants développent des astuces pour les faire fonctionner en conditions hivernales sous des climats froids, cela se fait aux dépens de leur consommation électrique. Les PAC géothermiques font réaliser des économies d’énergie en toute saison et sous tout climat. Cependant, le coût d’installation et la complexité d’installation de ces PAC en font des solutions moins universelles.

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