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Pompe à chaleur seule ou avec chaudière

Février 2013

La pompe à chaleur à eau chaude donne-t-elle de l'eau très chaude ? Oui mais seulement avec la technologie « pompe à chaleur haute température ». Sinon, il convient d'adopter la solution pompe à chaleur en relève de chaudière.

Pompe à chaleur haute température

Disposer d'une installation à eau chaude basse température est l'idéal. Cela veut dire que votre habitat est sur-isolé et que vous n'avez pas besoin d'une eau très chaude pour chauffer votre logement. A moins que vous ne disposiez d'une émission unique par plancher chauffant auquel cas une eau à 35°C suffira en hiver.

Dans tous les autres cas, habitat isolé ou moyennement isolé avec des radiateurs dans les pièces, vous aurez besoin de « haute température », autour de 80°C. Dans ce cas là, peu de pompes à chaleur pourront convenir. DAIKIN (Altherma) et HITACHI (Yutaki S80) par exemple proposent un modèle de pompe à chaleur haute température qui permet de réchauffer l'eau à 80°C.

cycles frigorifiques d'une pompe à chaleur très haute température

Exemple de cycles frigorifiques d'une pompe à chaleur très haute température

La pompe à chaleur, n'oublions pas, est un système thermodynamique qui fonctionne sur la base d'un cycle frigorifique. Le COP ou rendement de la pompe à chaleur est directement lié aux régimes de températures des sources chaudes et froides. Produire de la haute température au-delà de 50°C, qui est un optimum pour une pompe à chaleur, est possible avec la technologie EVI, cependant le coefficient de performance sera d'autant plus faible que l'écart de température entre la source chaude et la source froide est important. C'est pourquoi, dès que la solution pompe à chaleur est mise en avant dans un projet nous avons tout intérêt pour des questions économiques tant en investissement qu'à l'exploitation, à penser à un régime de basse température de chauffage.

D'où les solutions pompes à chaleur en relève de chaudière, permettant à chacun de ces deux générateurs de travailler avec son meilleur rendement.

pompes à chaleur DAIKIN

Exemple de pompes à chaleur DAIKIN très haute température
(80°C), pour habitat collectif


Pompe à chaleur en relève de chaudière

Besoins saisonniers de chauffage

Besoins saisonniers de chauffage partagés entre la pompe à chaleur et la chaudière

La pompe à chaleur en relève de chaudière offre en premier lieu l'avantage de disposer de deux sources d'énergie. L'électricité qui permet le fonctionnement de la pompe à chaleur, et l'eau chaude produite généralement par du gaz ou du fioul alimentant une chaudière. La chaudière atteint son meilleur rendement lorsque qu'elle fonctionne en pleine puissance, c'est-à-dire par température extérieure les plus basses. A contrario, la pompe à chaleur donnera son meilleur rendement avec des températures extérieures clémentes. Le scénario classique étant le suivant : la chaudière fonctionne par températures extérieures les plus basses, et dès que l'on atteint 5° extérieurs, la pompe à chaleur prend le relais et fournit ainsi de l'eau chaude très souvent inférieure à 50° ce qui est largement suffisant pour les émetteurs, radiateurs ou autres.

Principe de fonctionnement

Ce concept biénergie devient très intéressant en cas de fluctuation des prix des énergies. Bien qu'ayant un prix assez stable depuis de nombreuses années, l'électricité verra certainement son prix doubler d'ici les 15 prochaines années. Le prix des énergies fossiles, comme le gaz, peut terriblement augmenter, ou au contraire être économique (cas d'exploitation des gaz de schiste).

La solution pompe à chaleur en relève de chaudière est également sécurisante lorsque se pose la question du simple remplacement de chaudière. Il est alors recommandé de conserver son ancienne chaudière et d'y adjoindre à côté une pompe à chaleur neuve, bien entendu avec une régulation d'ensemble adéquate. Même si la chaudière est vieillissante, elle fonctionnera peu, et le couple « pompe à chaleur + chaudière » aura une meilleure efficacité énergétique annuelle que la pompe à chaleur seule.

La meilleure efficacité énergétique d'une pompe à chaleur

Pompe à chaleur aérothermie basse température

Pompe à chaleur aérothermie basse température

L'efficacité énergétique d'une pompe à chaleur dépend des conditions dans lesquelles elle fonctionne. La pompe à chaleur est liée aux conditions météorologiques extérieures, elle est également liée au régime de température intérieure. De ce fait, les meilleurs rendements ou les meilleurs coefficients de performance s'obtiendront dans les régions de France ou l'hiver est le plus clément. On évitera ainsi d'installer une pompe à chaleur dans le nord de la France, ou dans l'est, sauf si le projet est de type basse consommation, c'est-à-dire dispose d'un bâti sur-isolé, et d'émetteurs performants : radiateurs basse température, plancher chauffant.

L'efficacité énergétique est ainsi dépendante de l'installation intérieure, et l'on privilégiera les régimes de températures inférieures à 40 °C. Ces régimes de températures d'eau chaude s'obtiennent naturellement dans le cas de projets BBC ou répondant à la réglementation thermique 2012.

Dans tous les cas, la pompe à chaleur sera un générateur dit à double service, c'est-à-dire produisant l'eau pour le chauffage, mais également pour l'eau chaude sanitaire. Les besoins d'eau chaude sanitaire étant prédominants dans un habitat isolé peu déperditif.
Egalement le choix d'une régulation et d'une programmation est essentielle pour générer de larges économies d'énergie. D'autant plus si la régulation doit gérer et optimiser le fonctionnement de deux générateurs, la pompe à chaleur en relève de chaudière.

Sous toutes réserves nous préconisons 2 tendances de projets de solutions pompe à chaleur.

1 - Pour un habitat très bien isolé de type BBC,
une pompe à chaleur seule pourra couvrir les besoins de chauffage et d'eau chaude sanitaire, quelles que soient les régions de France.

2 - Pour un habitat moins bien isolé, la solution pompe à chaleur en relève de chaudière reste la plus fiable et la plus intéressante sur le plan technique et économique.

Sources et liens utiles

http://pompeachaleurdaikin.fr www.saunierduval.fr www.elmleblanc.fr Savoir Faire aérothermie

Pour en savoir plus

dossier CHAUFFAGE PAR POMPE A CHALEUR

Février 2013

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