Avec l’envolée des prix de l’énergie, la pompe à chaleur est présentée comme une solution de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire (ECS) économique. Mais de quoi parle-t-on exactement ? Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ? Quels sont les différents types de pompes à chaleur ? Comment fonctionnent-elles ? Quels sont leurs avantages environnementaux et économiques et les inconvénients de cet équipement ? LeLynx.fr vous dit tout sur la pompe à chaleur pour mieux répondre à la question essentielle : quelle est la consommation électrique d’une pompe à chaleur ?
Pompe à chaleur : une technologie très bien maîtrisée
La pompe à chaleur est un appareil permettant de capter les calories naturellement présentes dans l’environnement. Ces calories vertes, car exemptes de toute émission de CO², sont ensuite utilisées pour chauffer l’air intérieur, l’eau du chauffage hydraulique (radiateurs ou plancher chauffant) ou celle du ballon d’eau chaude sanitaire. Cette technologie, aujourd’hui très bien maîtrisée, se décline pour s’adapter aux différentes sources disponibles de calories et à leurs utilisations domestiques.
| LES DIFFÉRENTS TYPES DE POMPES À CHALEUR (PAC) | ||
| Type | Sources des calories | Destinations des calories |
| Les PAC aérothermiques air-air | Air extérieur | air intérieur |
| Les PAC aérothermiques air-eau | air extérieur | eau du circuit hydraulique de chauffage |
| Les Chauffes-Eaux Thermodynamiques | air extérieur ou intérieur | eau du ballon d’eau chaude |
| Les PAC géothermiques | sol | eau du circuit hydraulique de chauffage et du ballon d’eau chaude |
| Les PAC Hydrothermiques | nappe phréatique | eau du circuit hydraulique de chauffage et du ballon d’eau chaude |
Une pompe à chaleur permet de profiter de l’énergie naturellement présente dans l’air, dans la terre ou encore dans l’eau. Le choix du type de pompe est dicté par la configuration du logement à équiper et les besoins à couvrir. La solution géothermique sur capteurs enterrés est réalisable à peu près partout en France. Les capteurs géothermiques peuvent être installés verticalement (forage de 100 à 150 mètres) ou horizontalement (1 à 2 fois la superficie du logement à chauffer).
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est diamétralement opposé à celui d’un réfrigérateur. Le réfrigérateur produit du froid en prélevant les calories intérieures pour les rejeter à l’extérieur. La PAC, elle, produit de la chaleur, en prélevant des calories extérieures pour les transmettre à l’intérieur. Cette captation de calories et leur transfert sont rendus possibles par les propriétés physiques d’un fluide caloporteur. Capable de s’évaporer à très basse température, ce dernier est au cœur d’un cycle en circuit fermé :
- L’évaporateur assure le passage à l’état gazeux du fluide caloporteur au contact de la source naturelle de calories (air ambiant, sol ou eau de la nappe phréatique).
- Le compresseur augmente le niveau d’énergie calorifique en comprimant le fluide caloporteur ;
- Le condenseur ramène le gaz à l’état liquide. Ce changement d’état libère les calories au niveau de l’échangeur thermique. Ce dernier assure leur transmission à l’air ambiant, ou l’eau du chauffage central ou encore au contenu du ballon d’eau chaude sanitaire.
- Le détendeur ramène le fluide caloporteur à son état initial (gazeux et température normale). La pompe à chaleur entame un nouveau cycle de fonctionnement.
On notera la possibilité d’inverser ce cycle de fonctionnement. La PAC air-air est particulièrement appréciée dans le sud de la France pour cette réversibilité. Elle permet de climatiser efficacement les intérieurs en été.
Info MaLynx : Un gaz respectueux de l’environnement
Les pompes à chaleur actuelles utilisent le gaz R32 pour leur fonctionnement. La molécule de ce gaz méthane, composée de 2 atomes d’hydrogène et de 2 atomes de fluor, affiche une très faible toxicité tout en étant difficilement inflammable. Par ces propriétés, le gaz R32 remplace avantageusement le gaz R410A. Les opérations de recharge du fluide caloporteur doivent être réalisées par un professionnel titulaire d’une attestation de capacité reconnue par l’Etat.
Pompe à chaleur : écologique, économe et des inconvénients très limités !
Selon les chiffres de l’Association Française pour les Pompes à Chaleur (AFPAC), en 2020, la France comptait 4,7 millions de pompes à chaleur dont 700.000 chauffe-eaux thermodynamiques. Le succès de la PAC tient en deux mots : écologie et économie !
Un système au cœur de la décarbonation du bâtiment
Les pompes à chaleur de tous types jouent un rôle important dans l’actuelle politique de transition énergétique. À la construction comme à la rénovation, cette dernière encourage l’installation de pompes à chaleur en lieu et place de chaudière au gaz ou au fioul. Il s’agit bien évidemment de supprimer le recours aux énergies fossiles et non renouvelables au profit d’une énergie naturelle et illimitée. Les pompes à chaleur contribuent notablement à la diminution de l’empreinte carbone de l’habitat. Ainsi équipée, la maison s’inscrit pleinement dans une démarche de développement durable.
Un système particulièrement économe
La pompe à chaleur est une solution de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire particulièrement performante. De fait, les pompes à chaleur affichent un Coefficient de Performance (COP) de 3 à 4 : elles restituent 3 à 4 fois plus d’énergie calorifique qu’elle ne consomme d’énergie électrique. Cet équipement permet d’économiser jusqu’à de 35 % (PAC air-air) à 65 % (PAC géothermique) sur sa facture d’énergie. Un argument déterminant au moment où les prix de l’électricité sont en forte hausse. Entre 2011 et 2021, cette dernière atteint 47,75 % ! Elle ne devrait malheureusement pas s’arrêter. Les pompes à chaleur offrent une solution crédible face à cette explosion des prix de l’électricité. Elle l’est aussi face à la hausse du prix du fioul. En conditions normales d’utilisation, la PAC air-eau remplace avantageusement votre chaudière au fioul : elle permet de diviser par 3 les coûts de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire ! Un choix gagnant à la construction de sa maison neuve comme à la rénovation pour maîtriser sa consommation électrique tout en gagnant en confort.
Un système présentant peu d’inconvénients
Les pompes à chaleur présentent bien plus d’avantages que d’inconvénients. Ceux-ci sont en outre tout à fait gérables :
- Le bruit de fonctionnement : mesuré entre 45 et 65 décibels au niveau de l’unité extérieure, celui-ci est tout à fait supportable. Il suffit de placer cette dernière à l’écart de la partie nuit de l’habitation : un mur de garage par exemple !
- La perte de performance par grand froid : en dessous de – 7°C, la performance de la PAC diminue. Dans les régions soumises à des hivers rigoureux, il est conseillé de conserver un chauffage d’appoint. Une cheminée ou un poêle à pellet compléteront à souhait votre PAC.
La consommation électrique des pompes à chaleur
La consommation électrique d’une PAC relève du cas par cas. Elle est en effet déterminée par de nombreux critères et il n’existe pas de formule simple pour la calculer :
| Les critères de la consommation d’une pompe à chaleur | |
| La température de consigne | Température exigée par les occupants. Plus elle est élevée, plus la PAC consomme. |
| Le volume du logement | Plus il est important, plus la PAC doit être puissante et plus sa consommation est élevée. |
| Le nombre d’occupants | Plus il y a d’occupants dans le logement, plus il y a de pièces à chauffer et plus la consommation d’eau chaude sanitaire est importante. |
| Le climat | Dans les régions soumises à des hivers rigoureux et des étés caniculaires, les besoins en chauffage et en climatisation sont très importants. La PAC est plus souvent sollicitée que dans les régions aux températures douces toute l’année. |
| L’Isolation thermique du logement | Plus l’isolation est performante, plus la température de consigne est maintenue longtemps. La PAC tourne moins et consomme moins. |
| L’utilisation de la PAC | La PAC assure-t-elle le seul chauffage du logement ? Sa climatisation ? La production d’eau chaude sanitaire ? |
| Le COP | Plus le coefficient de performance est important plus la PAC est économe |
| L’emplacement de la PAC | Installée à l’abri des intempéries et du vent dominant, la PAC fonctionne de manière optimale. |
Astuce Malynx : température de consigne, soyez vigilant !
Les petits gestes font les grandes économies. Diminuer la température de consigne de 1°C génère jusqu’à 7 % d’économie. Il est recommandé d’afficher une température de 19°C dans la pièce à vivre et de 17°C pour les chambres.
Fort heureusement, de nombreuses études permettent d’évaluer la consommation moyenne d’une PAC. L’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME) fournit une estimation de la consommation en kWh par m² de la surface à chauffer des différents types de PAC :
| CONSOMMATION ÉLECTRIQUE MOYENNE D’UNE POMPE À CHALEUR | |||
| Type de PAC | Consommation en kWh/m² | Consommation annuelle pour une maison de 90 m² | Facture annuelle au tarif réglementé du kWh au 1er janvier 2022(0,1736 €) |
| PAC aérothermique | 51 | 4590 kWh | 797 € |
| PAC géothermique | 35 | 3150 kWh | 547 € |
La consommation d’un chauffe-eau thermodynamique est, elle, déterminée par la quantité d’énergie nécessaire pour élever le volume d’eau de 12 à 60°C et par les besoins du foyer. Selon les relevés d’Europe Énergie, il faut 1,163 kWh pour élever de 1°C la température de 1 m3 d’eau. On retiendra donc pour nos calculs la formule suivante :
P = (1,163 x 48) x consommation annuelle
On estime en outre la consommation d’eau chaude sanitaire par personne et par jour à 50 litres soit 20 m3 par an.
| CONSOMMATION ÉLECTRIQUE D’UN CHAUFFE-EAU THERMODYNAMIQUE | |||
| Type de l’appareil retenu | Volume annuel d’eau consommée selon la composition du foyer | Consommation électrique annuelle | Facture annuelle au tarif réglementé du kWh au 1er janvier 2022(0,1736 €) |
| Chauffe-eau Thermodynamique coefficient V40 de 1,60 | 2 personnes40 m3 | 2232 kWh | 387 € |
| Chauffe-eau Thermodynamique coefficient V40 de 1,60 | 3 personnes60 m3 | 3349 kWh | 581 € |
| Chauffe-eau Thermodynamique coefficient V40 de 1,60 | 4 personnes 80 m3 | 4465 kWh | 775 € |
| Chauffe-eau Thermodynamique coefficient V40 de 1,60 | 5 personnes 100 m3 | 5582 kWh | 969 € |
Un retour sur investissement immédiat
À la construction comme à la rénovation, l’installation d’une ou plusieurs pompes à chaleur exige un investissement initial important. Pour une maison de 90 m² on évalue la dépense à :
- 2 500 € pour une PAC aérothermique air-air ;
- 7 000 € pour une PAC aérothermique air-eau ;
- 10 000 à 15 000 € pour une PAC géothermique ;
- 3 000 € pour une Chauffe-Eau Thermodynamique (CET).
Cet investissement écoresponsable sera néanmoins rapidement amorti. Les économies considérables d’électricité réalisées à l’utilisation représentent un retour sur investissement important et immédiat. À ces économies d’électricité, s’ajoutent l’éligibilité des pompes à chaleur aux aides de l’État accordées dans le cadre de la transition énergétique. En diminuant le coût d’acquisition, ces aides augmentent considérablement la rentabilité de l’installation d’une pompe à chaleur. Les sociétés procédant à cette installation accompagnent généralement leurs clients dans le montage de la demande vers l’administration.
| ÉLIGIBILITÉ DES POMPES À CHALEUR AUX AIDES DE L’ETAT | ||
| PRIME ÉNERGIE(Certificat d’Économie d’Énergie) | MAPRIMRENOV’(Agence Nationale de l’Habitat) | |
| PAC aérothermique air-air | Oui | Non |
| PAC aérothermique air-eau | Oui | Oui |
| PAC géothermique | Oui | Oui |
| Chauffe-Eau Thermodynamique CET | Oui | Oui |
Info MaLynx : Le label RGE
Instauré en 2011, le label Reconnu Garant de l’Environnement (RGE) garantit la compétence et les qualifications des professionnels des filières concernées par les travaux d’économie d’énergie. L’éligibilité aux aides de l’État est conditionnée à la détention du label RGE par l’artisan réalisant les travaux concernés. Le site du service public pour mieux rénover mon habitat, France Rénov’, vous propose un annuaire des professionnels labellisés RGE. Très utile pour trouver, en quelques clics, un artisan RGE près de chez vous !
Qu’elle soit utilisée pour le chauffage ou pour la fourniture d’eau chaude sanitaire (ECS), la pompe à chaleur s’impose comme l’alternative idéale aux énergies fossiles comme au tout électrique. Cette technologie est aujourd’hui mature et mise en œuvre par une filière solide. Profitez de l’expertise des professionnels de cette filière pour obtenir un audit précis de vos besoins et un devis détaillé. Votre expert saura vous conseiller la pompe à chaleur la plus adaptée et optimiser votre consommation électrique. Une étude préalable indispensable pour rentabiliser au maximum votre investissement dans une ou plusieurs pompes à chaleur !