Les pompes à chaleur ont été présentées comme une solution majeure en matière d’énergie propre, mais critiquées pour leur coût trop élevé. Voici ce que vous devez savoir.
Vous avez probablement déjà entendu parler des pompes à chaleur, des appareils qui extraient l’énergie de l’air, du sol et de l’eau et la transforment en chaleur ou en air frais. Mais comment, quand et où travaillent-ils exactement ?
Compte tenu de l’urgence de la transition énergétique, il est compréhensible que les discussions sur les meilleures solutions renouvelables puissent devenir plutôt… animées. Et il y a de fortes chances que vous ayez d’abord découvert les pompes à chaleur sous un jour positif ou négatif avant de vous familiariser avec les bases.
De plus en plus de personnes installent cette technologie. L’année dernière, les pompes à chaleur ont aidé l’Europe à économiser 8 millions de tonnes d’émissions de CO2, puisque 3 millions d’unités ont remplacé environ 4 milliards de mètres cubes de gaz fossile – il existe donc certainement un grand potentiel.
Si vous envisagez de devenir propriétaire d’une thermopompe, voici certaines choses que vous devez savoir.
Comment fonctionnent les pompes à chaleur ?
Les pompes à chaleur à air, à eau et au sol fonctionnent en captant l’énergie de ces sources et en la transformant en chaleur ou en air froid. Ils le font dans le cadre du « cycle réfrigérant » – avec ses quatre phases d’évaporation, de compression, de condensation et de détente, explique l’Association européenne des pompes à chaleur (EPHA).
Essentiellement, la chaleur collectée est utilisée pour transformer le fluide réfrigérant contenu dans l’échangeur thermique de la pompe en gaz, qui est ensuite concentré à haute pression dans le compresseur, provoquant une augmentation de la température. Une énergie supplémentaire est nécessaire pour faire fonctionner cette partie de la machinerie – idéalement à partir d’électricité verte, ce qui rendrait l’ensemble du processus neutre en carbone.
La vapeur chaude et sous haute pression passe ensuite par le deuxième échangeur de chaleur, appelé condenseur. C’est là que le réfrigérant rejette la chaleur dans le système de chauffage de la maison, qu’il s’agisse d’un système à base d’eau comme des radiateurs ou un chauffage par le sol, ou d’un système de climatisation.
En libérant sa chaleur, le réfrigérant revient à l’état liquide, qui passe ensuite par un dispositif de réduction de pression (le détendeur) avant de recommencer le cycle.
Les pompes à chaleur peuvent être utilisées dans les maisons, les bureaux et en milieu industriel. Ils ont le mérite d’être très efficaces ; pour chaque unité d’énergie entrante, vous obtenez environ trois unités de chaleur.
Les pompes à chaleur fonctionnent-elles dans les climats froids ?
C’est l’un des principaux mythes concernant les pompes à chaleur. La réalité est que les quatre pays ayant la plus grande part de pompes à chaleur – la Norvège (60 pour cent des ménages), la Suède (43 pour cent), la Finlande (41 pour cent) et l’Estonie (34 pour cent) – sont confrontés à des températures parmi les plus froides. hivers en Europe.
Une étude récente a révélé que les pompes à chaleur peuvent être installées avec succès dans les pays où les températures hivernales descendent rarement en dessous de -10°C, ce qui couvre la majeure partie du continent. Même à l’approche de -30°C, ils peuvent encore être plus efficaces que le chauffage électrique.
En effet, à des températures négatives qui nous font frissonner, l’air extérieur et l’eau contiennent encore des quantités utiles d’énergie. La mesure clé ici est le « coefficient de performance » (ou COP), qui est la chaleur qui peut être produite pour chaque unité d’énergie entrante.
La plupart des maisons constateront que leurs pompes à chaleur ont un COP de trois à quatre en moyenne annuelle. Plus il fait froid, plus elles deviennent efficaces, mais des études montrent que les pompes à chaleur peuvent remarquablement bien résister même lors de vagues de froid.
En Finlande par exemple, des tests en laboratoire sur certaines pompes à chaleur leaders du marché ont montré que deux modèles avaient des COP supérieurs à deux autour de -20°C. Et à -30 °C, les COP sont toujours supérieurs à un et peuvent donc toujours fournir de la chaleur.
Les pompes à chaleur géothermiques pourraient être plus efficaces dans ces climats, selon une autre étude, car les températures du sol ne changent pas de façon aussi spectaculaire d’une saison à l’autre (et l’équipement n’a pas besoin d’utiliser le dégivrage énergétique).
Un projet primé par l’EPHA en Finlande combine l’énergie géothermique avec la technologie des pompes à chaleur pour créer un système mobile qui alimente les chantiers de construction. L’opération « Geolo » à Vantaa est efficace jusqu’à -30°C et a servi à la construction d’un lycée et de logements.
Peut-on installer des pompes à chaleur dans des bâtiments anciens et existants ?
Il y a environ 20 millions de pompes à chaleur installées en Europe, ce qui évite 54 mégatonnes de CO2, soit environ les émissions annuelles de la Grèce.
De nombreuses personnes aimeraient se joindre à la vague des pompes à chaleur, mais ne savent pas si ces appareils sont adaptés à leur maison.
L’une des préoccupations est qu’ils ne fonctionneront pas dans les bâtiments anciens. Mais l’EPHA affirme que les pompes à chaleur conviennent à tout type de bâtiment, à condition que le système de chauffage ou de refroidissement existant soit compatible.
Un projet financé par le gouvernement britannique a montré qu’ils peuvent être installés dans des maisons de tous styles et de toutes époques, des terrasses victoriennes aux semi-remorques d’avant la Seconde Guerre mondiale et aux immeubles d’appartements des années 1960.
« Les pompes à chaleur alimentées par une énergie propre et renouvelable seront essentielles pour réchauffer les maisons britanniques dans un avenir net zéro », a déclaré le ministre de l’Énergie et de la Croissance propre, Lord Callanan.
« Cet essai démontre que les systèmes de chauffage à faible émission de carbone constituent une alternative efficace pour les maisons de tous types et de tous âges. À mesure que la technologie continue de s’améliorer et que les coûts chutent au cours de la prochaine décennie, ils deviendront le choix évident et abordable pour les consommateurs. »
L’abbaye de Bath, en Angleterre, montre que même le plus grand bâtiment ancien peut accueillir une pompe à chaleur. Mais la plus grande pierre d’achoppement pour les Britanniques n’est pas le permis de construire, mais le coût.
À ce jour, la plupart des pompes à chaleur au Royaume-Uni ont été installées dans de grandes maisons sans réseau de gaz par des utilisateurs précoces aisés, des promoteurs immobiliers ou des propriétaires sociaux, selon Energy Systems Catapult.
Les pompes à chaleur coûtent-elles plus cher à faire fonctionner que les chaudières à gaz ?
Il ne fait aucun doute que les pompes à chaleur sont actuellement d’un coût prohibitif pour de nombreuses personnes.
Une pompe à chaleur à air coûte environ 10 000 £ (11 500 €) à acheter et à installer. Les coûts initiaux moyens sont environ deux à quatre fois plus élevés que ceux des chaudières à gaz.
Le prix de l’électricité est également plus élevé que celui du gaz – environ trois fois supérieur au Royaume-Uni. Malheureusement, cela peut réduire les économies d’efficacité liées à l’utilisation d’une pompe, mais cela dépend des prix de l’énergie dans votre pays – comme l’illustre ce calculateur pratique de l’Agence internationale de l’énergie (AIE).
Et l’AIE affirme que les pompes à chaleur peuvent faire économiser de l’argent aux consommateurs à long terme, tout en les protégeant des chocs de prix. L’épargne des ménages s’élevait à environ 840 € en Europe, selon un rapport de 2022.
« En aidant les ménages les plus pauvres à gérer les coûts initiaux de manière appropriée, les pompes à chaleur peuvent contribuer de manière significative à lutter contre la précarité énergétique », ajoute-t-il.
Cela dépend bien entendu des décisions politiques nationales, avec une gamme d’offres de subventions à travers l’Europe.
Les pompes à chaleur ne fonctionnent-elles que dans des maisons bien isolées ?
Il existe d’autres coûts associés à l’achat d’une pompe à chaleur. Étant donné que l’eau chaude qu’elles produisent sort à des températures plus basses que celles des chaudières à gaz, des radiateurs plus grands sont un plus.
Le double vitrage et d’autres dispositifs de renforcement de l’isolation aideront également votre maison à retenir davantage de chaleur, ce qui a un coût.
Mais, selon un expert, « les maisons n’ont pas besoin d’être rénovées en profondeur pour permettre l’installation d’une pompe à chaleur ».
Écrivant pour le blog scientifique de l’Institut Fraunhofer pour les systèmes d’énergie solaire (ISE), Marek Miara ajoute que plus les pertes de chaleur sont faibles, plus une pompe à chaleur peut fonctionner efficacement. Les mesures de rénovation visant à réduire la demande en énergie de chauffage ont donc du sens, comme pour tout autre système de chauffage.
Les pompes à chaleur sont-elles bruyantes ?
Les pompes à chaleur géothermiques ne font pas beaucoup de bruit.
Les pompes à chaleur aérothermiques sont généralement composées d’une unité extérieure et d’une unité intérieure. Cette dernière partie a généralement des niveaux sonores compris entre 18 et 30 décibels, soit environ le volume de quelqu’un qui chuchote, selon l’EHPA.
La plupart des unités extérieures ont une valeur nominale d’environ 60 décibels, ce qui est comparable à une conversation normale ou à des précipitations modérées.
«N’oubliez pas non plus qu’en été, lorsque vous êtes dans le jardin, les pompes à chaleur ne fonctionnent généralement pas car aucun chauffage n’est nécessaire», explique Jan Rosenow. Le directeur du Regulatory Assistance Project (RAP), une ONG spécialisée dans les énergies propres basée au Royaume-Uni, a compilé un document utile fil de faux mythes sur les pompes à chaleur sur X, où vous pouvez trouver davantage de vérifications des faits pour vous aider dans vos choix énergétiques.
