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Pompe à chaleur et consommation d’électricité: facteurs d’influence, calcul et conseils

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Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est basé sur un processus de cycle de réfrigération dans lequel la chaleur de l’environnement puisé est augmentée jusqu’au niveau de température requis. Pour ce faire, des compresseurs à spirales ou à pistons sont utilisés. Ils fonctionnent efficacement et sont à peine audibles, mais consomment généralement de l’électricité. Pour connaître la consommation d’électricité pour le chauffage d’une pompe à chaleur, les facteurs dont elle dépend et la manière de calculer la consommation d’électricité, consultez les sections suivantes.  

Plusieurs facteurs influencent la consommation électrique d’une pompe à chaleur

Selon la source de chaleur, une pompe à chaleur a besoin d’environ 20 à 25 % d’électricité comme énergie motrice pour produire de la chaleur à partir de l’air, du sol ou de l’eau. Cela signifie que pour produire dix kilowattheures de chaleur utilisable, il faut environ deux kilowattheures (kWh) d’électricité. La consommation annuelle d’une pompe à chaleur dépend de plusieurs facteurs d’influence. Parmi les principaux facteurs, on retrouve:

  • Type de pompe à chaleur
  • Coefficient de performance annuel
  • Besoin en chaleur

Le coût de l’électricité varie en fonction de la source de chaleur à laquelle le chauffage par pompe à chaleur peut faire appel. En principe: Une pompe à chaleur air/eau consomme plus d’électricité qu’une pompe à chaleur eau glycolée/eau ou eau/eau. Cela s’explique par le fait que le sol et l’eau dégagent de la chaleur de manière relativement uniforme tout au long de l’année. Les températures de l’air ambiant varient davantage. Il faut plus d’énergie, en particulier en hiver, pour répondre aux besoins de chauffage. En revanche, les pompes à chaleur air/eau peuvent être installées presque partout, ne nécessitent pas d’autorisation administrative et sont moins chères à l’achat et à l’installation. En effet, il n’est pas nécessaire de forer ou de creuser pour produire de la chaleur. 

Pour calculer approximativement la consommation électrique d’une pompe à chaleur, il faut disposer du coefficient de performance annuel (CPA). Celle-ci met en relation l’énergie de chauffage produite et lénergie électrique utilisée. Par exemple, avec un coefficient de performance annuel de quatre, la pompe à chaleur produit quatre kWh d’énergie thermique à partir d’un kWh d’électricité. Plus le CPA est élevé, plus la pompe à chaleur est efficace et consomme peu d’électricité. 

Remarque: Le coefficient de performance annuel calculé est un chiffre théorique. Le calcul se base sur des valeurs standard telles que la température ambiante, la consommation d’eau chaude, les zones climatiques et les habitudes de ventilation. Dans la pratique, le CPA peut différer de la valeur théoriquement calculée.  

Outre le coefficient de performance annuel, le coefficient de performance (COP) des pompes à chaleur est souvent indiqué. Il représente également le rapport entre l’énergie entrante et l’énergie sortante. Le COP n’est toutefois valable qu’à un moment donné, par exemple pour une température de l’air de 15 degrés Celsius et une température de départ de 35 degrés Celsius. Il ne s’agit donc que d’un instant précis.

 

Outre le coefficient de performance annuel et la source de chaleur, les besoins individuels en chaleur sont un facteur déterminant dans la consommation électrique d’une pompe à chaleur. L’importance des besoins en chaleur dépend du comportement individuel des occupants et de l’état énergétique du bâtiment. Les bâtiments anciens moins bien rénovés ont par exemple des besoins en chaleur plus élevés que les bâtiments neufs bien isolés. Enfin, le fait que la pompe à chaleur soit utilisée uniquement pour la production de chaleur ambiante ou également pour la production d’eau chaude sanitaire fait une différence. Il n’est donc guère possible de donner une indication globale.

Calculer la consommation électrique d’une pompe à chaleur

Pour déterminer approximativement la consommation d’électricité d’une pompe à chaleur, trois grandeurs sont nécessaires: Puissance de chauffage, coefficient de performance annuel et heures de fonctionnement ou de chauffage. Le calcul est effectué à l’aide de cette formule:

Consommation d’électricité de la pompe à chaleur = puissance de chauffage / CPA x heures de fonctionnement

Exemple de calcul: Si une pompe à chaleur eau glycolée/eau de 10 kilowatts et d’un CJA de 4,0 fonctionne 2000 heures par an, elle a besoin de 5000 kilowattheures (10 / 4,0 * 2000 = 5000 kWh).

Si les propriétaires d’installations souhaitent calculer le coût annuel de l’électricité, ils peuvent multiplier la somme par le prix du kilowatt:

Coût de l’électricité de la pompe à chaleur = consommation d’électricité x coût par kWh

Il est possible d’influencer la consommation d’énergie d’une pompe à chaleur

Une grande partie de l’énergie consommée dans les ménages est utilisée pour chauffer les pièces et l’eau sanitaire. En remplaçant leur chaudière obsolète par une pompe à chaleur ou un système hybride, les propriétaires peuvent réduire leur consommation d’énergie jusqu’à 30 %. Si, en plus de la modernisation du chauffage, ils prennent d’autres mesures telles que l’équilibrage hydraulique ou le remplacement des thermostats, le succès sera encore plus grand. Mais pour minimiser la consommation d’énergie, les radiateurs doivent également être adaptés au système de chauffage. Pour garantir une consommation efficace de la pompe à chaleur, celle-ci est idéalement combinée à un plancher chauffant.  

Puis-je utiliser une pompe à chaleur uniquement avec un plancher chauffant?

Un plancher chauffant est un chauffage dit de surface, qui transmet la chaleur à la pièce par rayonnement. L’énergie thermique se répartit ainsi uniformément sur de grandes surfaces et ne libère ses effets qu’en touchant des corps solides tels que des murs ou des personnes. Grâce à la grande surface, un plancher chauffant peut fonctionner avec des températures de départ d’environ 35 degrés Celsius.

En comparaison, un radiateur nécessite des températures allant jusqu’à 70 degrés Celsius. La nouvelle génération de pompes à chaleur Vitocal 25X-X a été développée pour la rénovation et permet également une utilisation en combinaison avec des radiateurs existants.

Couvrir soi-même les besoins en électricité de la pompe à chaleur

La consommation d’une pompe à chaleur peut également être couverte à moindre coût par l’électricité solaire produite par votre propre toit. En effet, les installations photovoltaïques produisent de l’électricité à partir de l’énergie solaire librement disponible. Les unités de stockage permettent de disposer d’énergie même lorsque le soleil n’est pas au rendez-vous. La consommation de l’électricité autoproduite assure ainsi une plus grande indépendance vis-à-vis du fournisseur d’énergie. Toutefois, pour profiter de ces avantages, il est important de les concevoir correctement. Pour plus d’informations, consultez notre article sur le photovoltaïque.