« Avec un COP de 3 à 5, la pompe à chaleur (PAC) génère de belles économies d’énergie ». Vous avez déjà entendu cet argument et voulez mieux le comprendre ? Il fait référence au rendement d’une pompe à chaleur. L’expression signifie qu’avec 1 kW d’énergie, la PAC en crée entre 3 et 5 sous forme de chaleur. Maîtriser cette notion clé est fondamental pour investir dans un appareil rentable. Si c’est votre objectif, consultez sans attendre les informations suivantes.
Rendement de votre pompe à chaleur : le meilleur ami de votre compte bancaire
La rénovation d’un système de chauffage complet a un prix. C’est pourquoi investir dans un équipement rentable est fondamental. Pour y parvenir, le premier paramètre à considérer est le rendement. Vous devez dès lors savoir précisément ce que signifie ce terme.
Le rendement au sens large, c’est quoi ?
Le rendement d’un appareil est le rapport entre l’énergie utilisable produite par le système et l’énergie consommée pour son fonctionnement. Par exemple, un moteur électrique de voiture présente un rendement de 85 à 95 %. Celui d’un moteur thermique varie de 30 à 40 %.
Qu’est-ce que cela veut dire ? Le moteur électrique convertit la quasi-totalité de l’énergie électrique en mouvement. Le moteur thermique convertit la plupart de l’énergie utilisée sous forme de chaleur. Du point de vue de leur fonction principale (générer un mouvement), le moteur électrique présente un meilleur rendement.
Signification du rendement pour une pompe à chaleur
Par rapport à la pompe à chaleur, qu’en déduit-on ? Cela veut dire qu’une pompe à chaleur fournit plus d’énergie utilisable sous forme de chaleur que d’énergie qu’elle consomme pour la produire. Comme l’énergie utilisée par la pompe à chaleur pour son fonctionnement est l’électricité, le rendement de l’appareil est financièrement très intéressant. C’est pourquoi la PAC, sous toutes ses formes, bénéficie d’un soutien des pouvoirs publics sous forme d’aides.
Rendement, efficacité, performance : savoir faire la différence
Rendement, performance et efficacité sont souvent employés en chauffage pour exprimer la même chose. Ils présentent, c’est vrai, des similitudes, mais elles sont moins importantes que leurs différences. Explorons ces aspects, qui permettent de mieux comprendre le rendement d’une pompe à chaleur.
Similitudes entre rendement, efficacité et performance
Les trois termes, en chauffage, sont liés à l’évaluation et à l’amélioration du fonctionnement d’un système. Cette amélioration s’obtient en minimisant les pertes (rendement), en utilisant l’énergie de façon judicieuse (efficacité) ou en élaborant une installation complète permettant d’atteindre l’objectif global : la performance.
Différence entre rendement, efficacité et performance : résumons
Pour illustrer les différences entre ces trois termes, utilisons l’exemple de la pompe à chaleur. Le tableau ci-dessous récapitule l’essentiel à retenir.
| Caractéristique | Rendement | Efficacité | Performance | ||||
| Définition | Rapport entre énergie produite et énergie utilisée | Rapport entre consommation d’énergie et satisfaction du besoin de confort | Capacité de la PAC à répondre aux attentes globales : confort, économies d’énergie, impact environnemental | ||||
| Focus | Conversion énergie électrique – énergie thermique | Adéquation entre production de chaleur et besoins réels, compte tenu du climat et de l’isolation | Satisfaction d’objectifs globaux et multidimensionnels | ||||
| Mesure | COP le plus souvent | Consommation énergétique annuelle (kWh/m²/an) par rapport aux besoins | Confort thermique, coût d’installation, coût d’exploitation, durée de vie |
Les différents indicateurs de rendement de votre pompe à chaleur
Le tableau précédent a introduit la notion de COP. Mais ce n’est pas le seul paramètre utilisable pour évaluer le rendement d’une pompe à chaleur. Les fabricants, pour aider les particuliers, ont mis en place des indicateurs complémentaires. Faisons le tour de ces trois indicateurs.
Le coefficient de performance énergétique ou COP du système de chauffage
Le COP ou coefficient de performance mesure l’activité d’une pompe à chaleur en mode chauffage. Il exprime la quantité d’énergie produite sous forme de chaleur, pour 1 kWh d’électricité utilisée. Attention, il est établi en laboratoire, à un instant T, en condition de fonctionnement précise. La température extérieure de référence est 7 °C.
Le coefficient de performance saisonnier ou SCOP : un COP de niveau plus précis
Depuis quelques années, les fabricants affichent, sur la notice technique de l’appareil, le coefficient de performance saisonnier ou SCOP. C’est un COP amélioré et plus réaliste. Le SCOP indique le rendement moyen saisonnier de la pompe à chaleur sur une saison complète. Les températures de référence sont : – 7, + 2, + 7 et + 12.
L’ETAS, le déclencheur des aides à l’installation de votre PAC
C’est l’indicateur le plus complet pour évaluer le rendement d’une pompe à chaleur. Il est calculé à partir du SCOP. Il intègre d’autres facteurs :
- pertes de chaleur du système de distribution de chauffage ;
- consommation électrique des composants de la pompe à chaleur ;
- pertes de calories dues aux cycles d’arrêt et de redémarrage de la PAC.
L’ETAS moyen des pompes à chaleur varie de 150 à 170 %. C’est cet indicateur (certaines valeurs plancher) qui déclenche l’éligibilité d’une pompe à chaleur aux aides à l’installation.
À noter : d’autres indicateurs de rendement existent, tels que le EER et le SEER. Ce sont des indicateurs similaires au COP et au SCOP. Ils mesurent le rendement en production de froid d’une PAC air-air.
Rendement thermique et étiquette énergétique
Quel est le lien entre l’étiquette énergétique et le rendement d’une pompe à chaleur ? L’étiquette énergétique est une représentation visuelle simplifiée du rendement et de l’efficacité. Aucune correspondance directe n’existe, mais il est possible de retenir les repères suivants.
| Étiquette énergétique | ETAS (en %) | SCOP | COP | ||||
| A | > 126 % | > 4 | > 4 | ||||
| B | Entre 110 et 126 % | Entre 3,5 et 4 | Entre 3,5 et 4 | ||||
| C | Entre 95 et 110 % | Entre 3 et 3,5 | Entre 3 et 3,5 | ||||
| D | < 95 % | < 3 | < 3 |
Rendement de 3 pompes à chaleur différentes en un clin d’œil
Vous savez qu’il existe plusieurs types de pompes à chaleur. La pompe à chaleur aérothermique prélève l’énergie gratuite de l’air. Cette catégorie regroupe les pompes à chaleur air-air et les pompes à chaleur air-eau. Les pompes à chaleur géothermiques, l’autre grande famille, prélèvent les calories gratuites dans le sol. Présentons le rendement de chaque appareil.
| Type de pompe à chaleur | Rendement typique de l’appareil | Points forts | Inconvénients | ||||
| PAC air-air | COP de 3 à 4 | Coût d’installation faible, fonction rafraîchissement | PAC sensible aux basses températures | ||||
| PAC air-eau | COP de 3 à 4,5 | Appareil compatible avec un plancher chauffant | Performances moindres par températures négatives | ||||
| PAC sol-eau | COP de 4 à 5 | Performance stable toute l’année | Coût d’installation élevé et travaux importants |
Rendement de chaudière vs rendement de PAC
Vous vous demandez peut-être pourquoi utiliser un pourcentage pour exprimer le rendement d’une chaudière et un COP pour la PAC ? Cette différence est directement liée au mode de fonctionnement.
Explication du rendement pour la chaudière de votre logement
La chaudière produit de la chaleur en transformant l’énergie primaire (gaz, fioul, bois) en chaleur. Son rendement exprime le rapport entre l’énergie thermique produite et l’énergie contenue dans le combustible. Ce rapport est exprimé en pourcentage, car c’est une fraction de l’énergie initiale convertie en énergie utile, sauf pour la chaudière à condensation :
- rendement chaudière gaz classique : entre 70 et 90 % ;
- rendement chaudière à condensation : entre 100 et 110 %.
N.B. Le rendement supérieur à 100 % illustre une entorse au fonctionnement par combustion, dû à la récupération de chaleur dans les fumées.
Comparaison avec le rendement d’une pompe à chaleur (PAC)
A contrario, le fonctionnement d’une PAC ne s’appuie pas sur la combustion. La PAC ne transforme pas directement une énergie primaire en chaleur. L’appareil élève la température des calories prélevées dans une source froide. Pour ce faire, la PAC utilise le principe de la thermodynamique : elle convertit l’énergie cinétique en énergie thermique. Dans ce contexte, utiliser un pourcentage (réservé au rendement par transformation d’énergie primaire) serait trompeur.
Quel est le calcul du rendement d’une pompe à chaleur ?
La formule du COP est énergie produite/énergie consommée. Aussi, si une pompe à chaleur consomme 1 kWh d’électricité et produit 3 kWh de chaleur, son COP est de 4. Prenons l’exemple d’une PAC air-eau dans une maison de 100 m² dotée d’une isolation moyenne. Les besoins de chaleur sont estimés à 16 425 kWh. Imaginons qu’en fin d’année, la consommation d’électricité de la PAC s’établit à environ 4 200 kWh. Son COP sera de 16 425/4 200 = 3,9.
N.B. Les besoins de chaleur découlent d’un calcul. La formule utilisée est : puissance de la PAC × nombre d’heures en fonctionnement × facteur d’utilisation.
5 facteurs qui impactent le rendement thermique de la PAC
Lorsque le rendement d’une pompe à chaleur est de bon niveau, le montant de la facture énergétique baisse. Par conséquent, ce critère doit être central dans la comparaison des différents modèles. Mais il est impacté, à des degrés divers, par cinq facteurs clés :
- L’entretien régulier de la PAC : l’intervention d’un professionnel tous les 2 ans est obligatoire.
- La température extérieure : adaptez le type de PAC aux températures moyennes hivernales.
- La qualité de l’isolation : prévoyez des travaux si votre logement est mal isolé.
- La présence d’une régulation intelligente : investissez dans une pompe à chaleur avec interface Wifi.
- La puissance adaptée de la PAC : comptez environ 1 kW par tranche de 10 m² de surface à chauffer.
Bon à savoir : les limites du rendement de votre appareil de chauffage
Ayez bien à l’esprit que connaître le rendement d’une pompe à chaleur ne vous met pas à l’abri de mauvaises surprises et de l’usure du matériel. Les valeurs du COP, du SCOP et de l’ETAS correspondent à un appareil neuf. Elles ne tiennent pas compte du vieillissement de l’appareil.
Ensuite, le rendement d’une PAC est réduit par les conditions extrêmes. Des températures très basses peuvent déclencher l’appoint électrique (PAC air-eau). Enfin, le COP, le SCOP ou l’ETAS sont en général fournis en conditions d’utilisation optimales. Pour une PAC air-eau, cela implique des émetteurs basse température.
Vous en savez plus sur le rendement des pompes à chaleur. Il est mentionné sur la fiche produit ou sur la notice technique, par le COP, le SCOP et l’ETAS. Utilisez ce dernier, plus réaliste. Il vous permet surtout de savoir si la PAC est éligible aux aides.
