Pompe à chaleur : COP annuel COP saisonnier

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Gare aux slogans trompeurs des pompes à chaleur « économies de 70% ou de 50% ! »
Le COP ou rendement de la pompe à chaleur est totalement insatisfaisant à l’instant « t »; seule compte l’économie d’énergie annuelle et par conséquent le COP annuel « remplace et annule » le COP « simpliste » de l’équipement pompe à chaleur.




De nouvelles générations de COP arrivent !

La pompe à chaleur géothermique (utilisant l’énergie du sol), aérothermique (utilisant l’énergie de l’air), n'est un dispositif performant que s’il est convenablement intégré, dimensionné et installé.

Rappelons que le COP machine donné par les constructeurs est par exemple de 4 avec une température extérieure de +7°C en délivrant une eau chaude à 35°C. Autant dire que cette donnée est restrictive à un instant « t » et à une température « T » plutôt clémente ! Nous savons que le COP variera à chaque températures pour osciller de 4 par +7°C extérieur à 1,5 par -2° extérieur, pour atteindre un COP global annuel qui risque d’être plus voisin de 2 soit la moitié de ce que nous pouvions imaginer au début (COP de 4 !).

L’important est de considérer le rendement en situation réelle pendant toute la durée de la saison de chauffe. Le COP annuel est un COP global intégrant toute l’année les différents niveaux de COP selon chaque température extérieure. Cette nouvelle génération de COP est la seule représentative du rendement réel de la pompe à chaleur pour une installation de géothermie (ou d’aérothermie). Les constructeurs et marques notoires proposeront inévitablement cette année des valeurs de COP global ou différemment appelé COP saisonnier pour mieux valoriser leur matériel eu égard à des pompes à chaleur de moindre qualité.


Courbe de chauffage avec zone d’appoint où la PAC est la moins performante.
Le COP global est le résultat annuel tout cumulé !





Evolution du COP pompe à chaleur au COP annuel

COP pompe à chaleur = énergie thermique produite par la PAC/énergie électrique consommée par la PAC (compresseur + auxiliaires non permanents)
COP mesuré suivant la NF EN 14511 avec des valeurs ponctuelles telles que définies auparavant (T extérieure de +7°, température d’eau chaude de +35°C)

COP système = énergie thermique fournie par la PAC/ énergie électrique consommée par la PAC, + les auxiliaires permanents + l'appoint électrique (en énergie directe ou en dégivrage hiver)

COP annuel = valeur intégrée et moyenne du COP système durant toute la saison de chauffe, ou toute l’année (cas avec production d’eau chaude sanitaire via la PAC ou réchauffage d’eau chaude de piscine)

COP ou rendement représentatif d'une installation de géothermie avec pompe à chaleur directement.
Sont dits « auxiliaires », tous les éléments de la PAC consommant de l'énergie électrique autres que le compresseur de la pompe à chaleur, comme les ventilateurs, les pompes, et autres équipements électriques permettant la fourniture de chaleur « aux bornes » de l’utilisation…..

L’on distingue alors les auxiliaires non permanents, les auxiliaires dont le fonctionnement est asservi à celui de la PAC, comme la résistance de dégivrage, ou autres ventilateurs et pompes internes à la pompe à chaleur, et les auxiliaires permanents, c'est-à-dire qui fonctionnent en continu pendant la saison de chauffe, indépendamment du compresseur comme les pompes de circulation de chauffage, les équipements divers de régulation consommant de l’électricité.


Le rendement global est également valable pour les chaudières

Attention le rendement global n’est pas exclusif aux pompes à chaleur, il est également transposable à tous système de chauffage selon les dispositifs qui permettent d’utiliser la chaleur en finalité. Pour une chaudière gaz, de la même manière, il est nécessaire de ne pas oublier les auxillaires tels que pompes et régulations. Pour un chauffage électrique direct, la notion d’auxiliaires n’est pas d’actualité puisque c’est le convecteur ou le panneau rayonnant qui est à la fois générateur et émetteur de chaleur.


A COP global performant, avantage énergétique et augmentation du Cos (Coefficient d’occupation des sols).

Le COP global ou saisonnier peut être très performant à un niveau de 3,5 annuel; seuil de performance énergétique du label THPE, Très Haute Performance Energétique, qui permet des avantages pour la construction tels augmentation de +20% du coefficient d’occupation des sols, pour les installations labélisées. A contrario il peut être très bas, de l’ordre de 2,5 ou de 2.
Ce seuil est par ailleurs caractéristique lorsqu’on compare une pompe à chaleur avec une chaudière gaz à condensation. En termes d’énergie primaire, celle retenue pour comparer les énergies entre elles, celle spécifiée dans les DPE et faisant donc référence, l’électricité est quelque peu défavorisée puisque 1 kWh électrique = 2,58 kWh d'énergie primaire. De fait, les études comparatives montrent que le COP annuel minimal pour qu’un système de chauffage commence à être rentable par rapport à un système avec pompe à chaleur est de l’ordre de 2. Par conséquent, toute installation de chauffage par pompe à chaleur avec un COP global inférieur à 2 est considérée moins performante qu’une installation avec chaudière gaz à condensation.


La règle des 3 «Q » : Qualité du dimensionnement + Qualité de la pompe à chaleur + Qualité de l’Installateur

Comment atteindre des seuils rentables, des COP annuels de 3,5 ?
Effectivement le choix d’un matériel de qualité et de marque est nécessaire (NF PAC, EUROVENT, fonctionnement garanti par -15° par exemple…) mais il importe de plus que l’installation ait été justement dimensionnée, et très correctement installée. De ce fait, les appoints électriques fonctionneront à minima, le rendement de la PAC sera optimisée avec un fonctionnement nominal du ou des compresseurs, … L’appel à des installateurs qualifiés QUALIPAC ou réseaux spécifiquement formés par des marques ou groupements leaders est ainsi fortement conseillé pour atteindre la performance énergétique.

La performance énergétique à un coût mais c’est un investissement durable !

Arrêté du 3 mai 2007
« Performance énergétique et dépassement du Cos - critères qualitatifs pour les pompes à chaleur »



Sources et liens utiles
www.qualit-enr.org
www.afpac.org
www.ciat.fr
www.pompeachaleurdaikin.fr
www.promotelec.com

www.xpair.com




Pour en savoir plus : dossier
« CHAUFFAGE GEOTHERMIE »


Mars 2010
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