Utiliser sa pompe à chaleur de façon écoénergétique
On reproche souvent à la pompe à chaleur d'être trop énergivore et de faire gonfler la facture d'électricité, ce qui en ferait une alternative équivalente à la chaudière à condensation. Pour en tirer le meilleur parti, il est donc très important que la pompe à chaleur fonctionne de la manière la plus efficace possible sur le plan énergétique. Mais qu'est-ce qui détermine sa consommation d'énergie et comment la minimiser? Et comment en tirer le meilleur parti en fonction du tarif de capacité?
Causes de la consommation
Quels sont les éléments qui consomment de l'énergie?
Il existe différents types de pompes à chaleur électriques. Dans cet article, nous nous intéresserons à la pompe à chaleur classique air-eau et à la pompe à chaleur sol-eau ou pompe à chaleur géothermique.
Le compresseur
Le compresseur est le plus gros consommateur d'une pompe à chaleur. Il comprime les vapeurs du fluide frigorigène, ce qui augmente la pression et la température. Plus la différence de température entre la source et la sortie est importante, plus le compresseur doit travailler et plus la pompe à chaleur consomme d'électricité.
Une pompe à chaleur dont la température de la source est stable, comme une pompe à chaleur géothermique, a un meilleur rendement. Pour les pompes à chaleur dont la température de la source est variable, comme les pompes à chaleur air-eau, le rendement dépend évidemment de la température extérieure.
Le circulateur
Par ailleurs, le circulateur a également un impact sur la consommation globale d'énergie. Les circulateurs intégrés doivent, conformément aux directives de l'UE, atteindre une certaine efficacité. Outre ce rendement, des éléments tels que la consommation en mode veille sont également pris en compte lors de la détermination de l'étiquette énergétique d'une pompe à chaleur.
La résistance électrique
De nombreuses pompes à chaleur sont équipées d'un dispositif de secours supplémentaire, la résistance électrique. Celle-ci permet à la pompe à chaleur de continuer à fournir suffisamment de chaleur lorsque le mercure extérieur descend en dessous de la température de calcul (par exemple -5 °C).
Une résistance peut également être utilisée pour augmenter la température de l'eau chaude sanitaire. La résistance permet d'augmenter la température de l'eau jusqu'à 58-60 °C. Il est clair que la résistance électrique peut avoir un impact significatif sur l'efficacité dans son ensemble. Il est donc important de dimensionner et de programmer soigneusement la pompe à chaleur pour minimiser l'utilisation de la résistance.
Niveau E
Dans le passé, une pompe à chaleur dotée d'une résistance électrique était inexorablement pénalisée dans le calcul du niveau E de l'habitation. Aujourd'hui, ce n'est plus le cas. Si la pompe à chaleur est correctement choisie en fonction des pertes de chaleur, la consommation supplémentaire de cette résistance électrique reste dans les limites. Toutefois, la résistance électrique reste pénalisée si le calcul montre que la capacité de la pompe à chaleur n'est pas suffisante pour chauffer la maison.
Facteurs externes
Système de chauffage et isolation
Il va de soi qu'une pompe à chaleur fonctionne le plus efficacement avec des systèmes de chauffage à basse température, tels que le chauffage par le sol. Bien entendu, l'importance d'une d'une bonne isolation de votre maison ne doit pas non plus être sous-estimée. En effet, les systèmes de chauffage à basse température ne fonctionnent de manière optimale que lorsque les pertes de chaleur sont minimes.
Température
Nous avons déjà mentionné le fait que le compresseur doit travailler davantage lorsque la différence entre la température de la source et la température de sortie est élevée. Il est donc très important de maintenir cette différence de température aussi basse que possible.
Dans le cas d'une pompe à chaleur géothermique, il est important que les puits soient correctement dimensionnés. Selon la région, l'énergie disponible dans le sous-sol est plus ou moins importante. Le foreur de puits sait où et à quelle profondeur cette énergie est disponible. L'écoulement des eaux souterraines et la composition du sous-sol sont importants. Dans le cas des pompes à chaleur air/eau, la disposition de l'unité extérieure est très importante. Le recyclage de l'air doit être évité.
L'utilisation
Un facteur évident, mais souvent sous-estimé, de l'efficacité énergétique d'une pompe à chaleur est l'utilisation que vous en faites. Le système peut être aussi efficace que possible, mais si vous réglez votre thermostat sur 25 °C au lieu de 20 °C, ou si vous prenez cinq douches par jour, pour ainsi dire, la consommation d'énergie sera logiquement plus élevée.
La distance entre l'unitée interieure et l'unité extérieure
Un autre facteur environnemental qui influence l'efficacité d'une pompe à chaleur air/eau est la distance entre les unités intérieure et extérieure (dans le cas d'un système split). Plus elles sont proches, moins il y a de distance entre les tuyaux et moins il y a de pertes de chaleur. Jusqu'à une longueur de tuyau de 5 m environ, cette perte de chaleur est négligeable. Au-delà, elle augmente rapidement.
Il appartient à l'installateur de maintenir cette distance aussi faible que possible, en fonction de questions esthétiques ou de jonctions pratiques telles que le bruit que peut produire une unité extérieure. En outre, le professionnel doit utiliser des tuyaux de refroidissement bien isolés. La distance maximale recommandée entre les deux unités est de 30 m, en tenant compte d'une perte d'efficacité d'environ 10%.
Le dégrivage de l'unité extérieure
Les pompes à chaleur split présentent un facteur de consommation supplémentaire pendant une certaine période de l'année, à savoir le dégivrage de l'unité extérieure. À une température extérieure d'environ 2 °C, l'air contient beaucoup d'humidité. Cette humidité frappe l'unité extérieure et lorsque la température descend en dessous de zéro, l'unité extérieure gèle.
La pompe à chaleur peut la dégeler elle-même en inversant son circuit de refroidissement et en extrayant la chaleur de la maison. Cette chaleur peut provenir du réservoir de la chaudière ou du chauffage par le sol. Cette dernière option est plus efficace car elle fait appel à de la chaleur à basse température générée auparavant avec un rendement élevé.
SCOP et SPF
L'efficacité d'une pompe à chaleur peut être exprimée de différentes manières, le SCOP et SPF, ou coefficient de performance saisonnier, étant particulièrement pertinent. Pour en savoir plus, cliquez ici.
Dimensionnement
Lors du dimensionnement du système de pompe à chaleur, les facteurs précédents doivent donc être pris en compte.
Calcul des pertes de chaleur
Le calcul des pertes de chaleur est un calcul effectué pour déterminer la puissance nécessaire de la pompe à chaleur sur la base de différents aspects structurels de la maison. Il s'agit principalement des pertes de chaleur par transmission (à travers le toit, les fenêtres, les sols et les murs) et par ventilation, y compris la capacité de chauffage le cas échéant. L'objectif est de déterminer la taille optimale du système afin qu'il puisse fonctionner efficacement et fournir suffisamment de chaleur pour maintenir une pièce à la température souhaitée.
Le calcul des pertes de chaleur (toujours effectué par un professionnel, bien entendu) est toujours réalisé en tenant compte des conditions les plus extrêmes, comme une température extérieure de -10 °C alors qu'une chaleur maximale est requise dans toutes les pièces de la maison. Dans notre climat, il n'est pas opportun de faire dépendre le choix de la pompe à chaleur de ces conditions. En effet, la plupart du temps, la température extérieure est supérieure à 10 °C.
Il est conseillé de choisir une pompe à chaleur légèrement plus petite afin que l'unité puisse fonctionner aussi efficacement que possible pendant la saison morte. Bien que la résistance électrique doive intervenir plus souvent en hiver, le léger surcoût l'emporte souvent sur les gains d'efficacité à la mi-saison.
Pompes à chaleur modulantes
De nos jours, les pompes à chaleur air-eau - et de plus en plus les pompes à chaleur géothermiques - sont souvent modulantes. Une pompe à chaleur modulante n'a pas besoin de réservoir tampon et fonctionne de manière beaucoup plus régulière qu'une pompe à chaleur qui est constamment allumée et éteinte. Cela réduit également l'usure des composants. Le dimensionnement reste donc important, mais l'impact est réduit par les pompes à chaleur modulantes.
Contrôle de la pompe à chaleur
Programmation intelligente
Comme pour une chaudière classique, une programmation intelligente est également importante pour les pompes à chaleur afin d'éviter toute consommation d'énergie inutile. En particulier en combinaison avec des panneaux solaires des économies considérables peuvent être réalisées en faisant fonctionner la pompe à chaleur à des moments où les panneaux produisent beaucoup d'électricité.
En fonction des conditions météorologiques
Il existe également des commandes standard dépendant des conditions météorologiques, dans lesquelles un capteur mesure la température extérieure pour faire fonctionner la pompe à chaleur. Une prochaine évolution possible serait que la température ne soit plus mesurée par un capteur externe, mais qu'elle soit transmise en ligne par le serveur du fabricant.
Refrigérants
On peut s'attendre à ce que les réfrigérants deviennent encore plus efficaces. Cela contribuera également à l'efficacité énergétique globale d'une pompe à chaleur.
Utilisation de la pompe à chaleur
Un facteur évident, mais souvent sous-estimé, dans l’efficacité énergétique d’une pompe à chaleur est la manière dont on l’utilise. Le système peut être aussi performant que possible, si vous réglez votre thermostat sur 25 °C au lieu de 20 °C, ou si vous prenez, pour ainsi dire, cinq douches par jour, la consommation d’énergie sera logiquement plus élevée.
Pilotage intelligent de votre pompe à chaleur
Nous l’avons déjà mentionné: une pompe à chaleur peut aussi être pilotée intelligemment, soit via la pompe elle-même, via une application du fabricant ou au sein d’un système domotique qui relie plusieurs appareils et capteurs entre eux.
Mise en marche et arrêt automatiques
Grâce au pilotage intelligent, la pompe à chaleur peut s’allumer et s’éteindre automatiquement aux moments les plus favorables. Ainsi, moins d’énergie est gaspillée et l’appareil ne fonctionne que lorsque c’est vraiment nécessaire. Pensez par exemple à baisser temporairement le chauffage lors d’une absence, ou à l’augmenter juste à temps avant votre retour.
Adaptation aux tarifs de l’énergie
Avec l’apparition des tarifs énergétiques dynamiques (prix de l’électricité qui évoluent en fonction du marché et varient par heure ou même par quart d’heure), il est intéressant d’adapter le fonctionnement de la pompe à chaleur aux moments où l’électricité est moins chère. La régulation peut alors veiller, par exemple, à produire plus de chaleur pendant les heures creuses, ou à chauffer l’eau sanitaire à ces moments-là. Vous réduisez ainsi directement votre facture énergétique.
Intégration avec les panneaux solaires
Si vous disposez de panneaux solaires, une régulation intelligente peut détecter lorsqu’il y a un surplus d’énergie solaire disponible. Au lieu de réinjecter ce courant sur le réseau, vous pouvez l’utiliser pour chauffer votre ballon d’eau chaude ou charger un réservoir tampon. Vous augmentez ainsi votre autoconsommation et réduisez votre dépendance vis-à-vis du réseau.
Ballon tampon
En plus d’une régulation intelligente, vous pouvez encore réduire la consommation d’énergie d’une pompe à chaleur en optant pour une installation avec un ballon tampon (bien isolé et dimensionné). Un tel réservoir stocke temporairement la chaleur, ce qui évite à la pompe à chaleur de devoir sans cesse s’allumer et s’éteindre. Cela assure non seulement un fonctionnement plus stable et une consommation plus faible, mais aussi une durée de vie plus longue de l’installation. De plus, l’énergie stockée peut être utilisée ultérieurement lorsque la demande de chaleur est plus élevée.
Pour l’eau chaude sanitaire, il est d’ailleurs recommandé de prévoir un ballon de stockage de plus grand volume, par exemple de 300 à 400 litres. En stockant l’eau à une température plus basse, vous limitez la consommation de la pompe à chaleur tout en disposant d’une réserve suffisante pour les moments de forte demande, comme le matin ou le soir lorsque plusieurs membres de la famille utilisent de l’eau chaude en même temps. Vous combinez ainsi confort et fonctionnement économe en énergie.
Température constante
Une pompe à chaleur fonctionne de manière optimale lorsqu’elle tourne dans un régime stable. De fortes variations de température obligent l’installation à travailler davantage pour retrouver la chaleur souhaitée, ce qui augmente la consommation d’énergie. Il est donc important de limiter autant que possible les écarts de température et d’éviter de modifier constamment le thermostat manuellement. En maintenant une diffusion de chaleur régulière, vous évitez les pics de charge et prolongez la durée de vie de votre appareil.
Ce principe est encore plus vrai avec le chauffage par le sol. Comme le plancher chauffe et refroidit lentement, il est moins utile de baisser fortement la température la nuit et de la remonter en journée. Il est donc conseillé de limiter l’écart entre la température de jour et de nuit à environ 2 °C. En cas de forte gelée, il est même préférable de maintenir la température complètement constante, afin que la pompe à chaleur n’ait pas à fournir sans cesse un effort supplémentaire pour réchauffer la pièce. Vous combinez ainsi confort et faible consommation d’énergie.
Résistance commandée manuellement
Nous l’avons déjà évoqué, une pompe à chaleur est généralement équipée d’une résistance électrique qui s’active automatiquement en secours, lorsque l’environnement ne peut pas fournir suffisamment de chaleur. Cela garantit le confort, mais l’inconvénient est que la résistance consomme relativement beaucoup d’électricité, ce qui peut augmenter votre facture énergétique.
C’est pourquoi il peut être intéressant de ne pas laisser cette fonction s’activer automatiquement, mais de l’activer manuellement lorsque vous le jugez nécessaire. Vous gardez ainsi un contrôle maximal : vous décidez vous-même dans quelles circonstances la résistance peut intervenir, et vous évitez que cela se produise à des moments où la pompe à chaleur fonctionne encore suffisamment efficacement.
Bien qu’un entretien technique d’une pompe à chaleur ne soit pas légalement obligatoire, il reste fortement recommandé
Entretien régulier
Bien qu’un entretien technique d’une pompe à chaleur ne soit actuellement pas légalement obligatoire, il reste fortement recommandé. Comme pour d’autres installations, un entretien régulier permet à la pompe à chaleur de continuer à fonctionner de manière optimale et de consommer moins d’énergie. La poussière, la saleté ou l’usure des composants peuvent nuire à l’efficacité, obligeant l’appareil à travailler davantage et augmentant ainsi les coûts énergétiques.
Un entretien périodique – annuel ou semestriel, selon le type et l’intensité d’utilisation – prolonge en outre la durée de vie de l’installation et réduit le risque de pannes. De nombreux fabricants ou installateurs proposent pour cela des contrats d’entretien, afin de garantir des contrôles réguliers et de petites interventions avant que de gros problèmes ne surviennent.
