Recommandations Pompes à chaleur

• Ma maison bénéficie-t-elle d’une isolation thermique maximale?
  • Isolation de 20 à 30 cm pour les constructions neuves.
  • Pour les constructions existantes procéder si possible à l’isolation ultérieure de toutes les surfaces et installer des fenêtres avec des valeurs U inférieures à 1.0 W/m².
  • En principe, d’abord investir dans l’isolation thermique et lorsque le besoin en chaleur est optimisé, investir dans un chauffage approprié ou dans des capteurs solaires, etc.
• Quel système de chauffage est écologique et le plus avantageux pour ma maison?
  • Etude minutieuse des variantes: granulés de bois, soleil (installation combinée), chaleur à distance, pompe à chaleur, gaz, mazout.
• Lorsque vous optez pour une pompe à chaleur:
  • Est-ce que j’ai ou j’obtiendrai un système de distribution de chaleur avec une température de départ basse (chauffage au sol, dans les bâtiments existants éventuellement radiateurs basse température)? Dans le cas contraire: vais-je envisager une «pompe à chaleur pour rénovation» un peu plus chère et moins efficace, qui puisse fournir des températures de chauffage jusqu’à plus de 60 °C? Ou une installation «bivalente», c.-à-d. une installation avec une chaudière supplémentaire pour les journées froides? Ceci n’est judicieux la plupart du temps que dans les grandes constructions existantes et requiert des études particulières sur la puissance thermique appropriée pour les pompes à chaleur.
  • Quelle source de chaleur peut être utilisée (eau, eau glycolée (saumure), air)? La plupart du temps, des clarifications préliminaires sont nécessaires (p. ex. autorisations; voir Recommandations techniques).
  • Quelle est la puissance thermique requise pour mon installation? Il appartient à l’architecte de faire ces calculs (ou de les mandater). Pour les bâtiments existants, plus anciens, il est possible d’estimer la puissance thermique à partir des consommations de combustible antérieures. Une puissance thermique correcte est un facteur décisif pour le choix d’une bonne pompe à chaleur: une puissance trop faible signifie avoir froid ou nécessite un chauffage d’appoint onéreux; une puissance trop élevée signifie une pompe à chaleur trop coûteuse et une efficacité insuffisante.

Liste de contrôle relative à la planification et à l’exécution

Les installations de pompe à chaleur sont plus exigeantes en matière de planification et de conception que celles à gaz et à mazout. Il est indispensable d’être bien conseillé, car une installation non optimale peut devenir coûteuse et une aberration écologique. Pour les objets de plus grande taille, il est notamment recommandé de faire appel à un spécialiste indépendant (concepteur spécialisé au bénéfice d’un certificat, conseiller en énergie). Quelques astuces:

• Mandater un spécialiste pour demander des offres. Pour qu’elles soient comparables, les exigences devront être décrites de la même manière. Faire évaluer les offres par un spécialiste, en particulier le calcul de la puissance thermique. Une pompe à chaleur surdimensionnée entraîne des coûts d’achat plus élevés et une consommation également plus importante.
• Lors de l’élaboration des offres, compiler les principales exigences:
  • La source de chaleur envisagée ou souhaitée (éventuellement poser des sondes géothermiques pour l’eau au lieu de l’eau glycolée (saumure), ceci donne de meilleurs coefficients de performance!).
  • Système de distribution de chaleur (chauffage au sol, dans les bâtiments existants éventuellement radiateurs, température de base).
  • Puissance thermique à installer (construction neuve: calcul par un architecte; construction ancienne: estimation à l’aide de la consommation de combustible; pour les règles d’or, voir plus haut, clarifications préliminaires).
  • Intégrer impérativement l’alimentation en eau chaude dans l’installation de pompe à chaleur! Il serait absurde de placer un chauffe-eau électrique à côté de la pompe à chaleur.
  • Demander une pompe à chaleur efficiente selon www.topten.ch.
  • Pour les sondes géothermiques, faire appel à une société de forage titulaire d’un certificat de qualité (voir Infoplus, normes et étiquettes).
  • Avec les offres, demander la garantie de performances SuisseEnergie/Minergie (voir Infoplus, normes et étiquettes).
  • Demander des instruments de mesure simples pour le contrôle des résultats: compteur électrique séparé (env. 500 Fr.), éventuellement compteur de chaleur (env. 1000 Fr.).
• Dimensionnement: il est plus difficile de dimensionner correctement une pompe à chaleur qu’un chauffage à mazout ou à gaz, car la pompe à chaleur réagit de façon beaucoup plus sensible aux erreurs de planification. En général, il faut considérer qu'une pompe à chaleur, dans le cas d’une rénovation, nécessite souvent des températures de départ plus élevées. Il est donc important de veiller à ce qu’une température de départ suffisamment élevée soit garantie également en hiver. Il existe des pompes à chaleur qui ne peuvent pas atteindre une température de départ de 55 °C lorsque les températures extérieures sont basses. Ces appareils ne sont pas recommandés non plus pour la production d’eau chaude sanitaire.
• Fixer avec le fournisseur et le spécialiste une garantie contractuelle pour le coefficient de performance annuel. Le contrôle peut être effectué par les instruments de mesure intégrés.
• Mandater un spécialiste pour surveiller le montage de l’installation, la régulation, les réglages (également pour l’eau chaude) et en particulier la réception. Faire établir et signer un procès-verbal de réception avec une liste des défauts.

• Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur? Les pompes à chaleur sont des machines qui «pompent» de la «chaleur froide» à basse température (à partir de sources de chaleur comme l’air ambiant ou la terre) pour la faire monter à une température utile plus élevée, pour le chauffage et le réchauffage de l’eau chaude. Le compresseur de la pompe à chaleur a besoin pour cela d'énergie électrique – qui représente cependant, grâce au «principe de la pompe à chaleur», seulement environ un quart à un tiers de l’énergie fournie pour le chauffage. Ce rapport entre la puissance thermique et l’énergie électrique consommée s’appelle le coefficient de performance (Coefficient of Performance COP). Le coefficient de performance est le principal critère de qualité d’une pompe à chaleur au plan énergétique. En ce qui concerne les coûts d’électricité annuels, la qualité de la planification et de la réalisation de l’ensemble de l’installation est cependant tout aussi importante, car c’est le coefficient de performance moyen de toute l’installation sur une année (coefficient de performance annuel) qui détermine la consommation d’énergie, et donc les coûts d’électricité.
• Conditions: Les pompes à chaleur fonctionnent d’autant mieux que la différence de température à surmonter entre la source de chaleur et la température de chauffage est faible. Les températures de chauffage supérieures à 60 °C ne sont quasiment pas judicieuses avec les pompes à chaleur actuelles.
• Exigences posées au système de chauffage: Une condition importante pour un bon coefficient de performance et donc pour une pompe à chaleur efficiente est le système de distribution de chaleur. Un chauffage au sol convient normalement très bien, alors que les radiateurs nécessitent souvent des températures de départ élevées. Dans le cas de simples rénovations de systèmes de chauffage, il convient donc d’augmenter les surfaces de chauffe; pour les rénovations globales de bâtiments, le système de chauffage existant suffit la plupart du temps. Ceci provient du fait que le niveau de la température de chauffage, après isolation de l’enveloppe du bâtiment, baisse jusqu’à des valeurs correctes pour les pompes à chaleur.
• Sources de chaleur: L’air ambiant comme source de chaleur est disponible partout et à un coût avantageux, mais il ne permet que des coefficients de performance annuels modestes. Les sondes géothermiques, avec des forages de 30 m à plus de 200 m de profondeur, sont plus efficientes et donc meilleures, mais également plus coûteuses. Une étude géologique préalable est nécessaire (faire la demande auprès du service communal de la construction). Dans certaines régions, il est possible d’utiliser la nappe phréatique, l’eau d’un lac ou d’une rivière comme source de chaleur. Les sondes géothermiques, ainsi que l’utilisation de l’eau comme source de chaleur requièrent une autorisation.
• Différence entre COP et COP annuel: le COP (Coefficient of Performance = coefficient de performance) et le COP annuel (coefficient de performance annuel) sont deux types de mesure de l’efficience d’une pompe à chaleur.
  • Le COP indique, pour la pompe à chaleur, le rapport entre la puissance thermique et la puissance électrique consommée pour un certain point de fonctionnement, p. ex. COP = 5 pour B0/W35, c.-à-d. que pour une température de l’eau glycolée de 0 °C et une température utile de 35 °C (chauffage ou eau chaude), la valeur de 5 fois la puissance électrique utilisée est disponible comme puissance de chauffe utile. Le gain provient de la chaleur soutirée à l’environnement. Pour obtenir un coefficient de performance le plus élevé possible, et par conséquent une efficacité énergétique élevée, la différence de température entre la température du puits de chaleur et la température utile doit être la plus faible possible. Les coefficients de performance des pompes à chaleur sont mesurés dans des centres d’essai (p. ex. au Centre d’essai des pompes à chaleur WPZ à Buchs SG) pour différents points de fonctionnement donnés et ils indiquent l’efficience d’une pompe à chaleur au point de fonctionnement. Ceci permet de comparer l’efficience des pompes à chaleur entre elles. Le coefficient de performance n’a donc qu’une force de signification limitée en ce qui concerne le besoin énergétique attendu. Car, en pratique, les pompes à chaleur fonctionnent rarement sur toute une année au point de fonctionnement indiqué, mais passent par des points de fonctionnement les plus divers.
  • Le coefficient de performance indique le rapport entre l’énergie produite pour le chauffage et l’énergie électrique consommée. Considéré sur une année entière, on parle de coefficient de performance annuel (COP annuel). Un coefficient de performance annuel élevé nécessite un dimensionnement optimisé de l’installation dans son ensemble, car les températures de départ et la température de la source de chaleur influencent l’efficience de façon décisive. Le COP annuel est toutefois fortement influencé par le comportement de l’utilisateur dans l’appartement/la maison et les conditions climatiques. Il n'est par conséquent pas toujours simple de prévoir avec précision un coefficient de performance annuel.
• Avec les pompes à chaleur à vitesse régulée (appelées également «pompes à chaleur Inverter» ou «modulantes»), on obtient une meilleure adaptation de la puissance thermique au besoin réel, moins de cycles d’enclenchements et de déclenchements et une meilleure exploitation des échangeurs de chaleur. Il en résulte un COP annuel plus élevé pour un même COP (mesuré à pleine puissance). Le prix plus élevé pour la régulation de la vitesse de rotation est donc en général justifié.
• Bruit: Un «niveau sonore intérieur» de 50 à 60 dB(A) ne pose en règle générale pas de problème car les installations se trouvent dans le sous-sol. Pour empêcher la transmission du bruit à la structure du bâtiment (bruit solidien), il faut découpler les appareils ou l’installation. Le «niveau sonore extérieur» des pompes à chaleur à air peut entraîner des problèmes (avec le voisinage) dans les zones résidentielles dès 50 dB(A); l’installation des appareils et, le cas échéant, les mesures de blindage doivent être minutieusement planifiées.
• Fluide réfrigérant (fluide frigorigène, agent caloporteur): Concernant la destruction de la couche d’ozone, tous les réfrigérants des pompes à chaleur énumérés sur Topten ne présentent aucun problème. Par contre, en cas de fuite, les réfrigérants synthétiques (R134A, R407C, R404A, R410A) ont un effet négatif sur le climat et ils y contribuent de 2000 à 5000 fois plus que le CO₂. Les réfrigérants naturels comme le propane (R290) et le CO₂ (R744) sont à cet égard nettement meilleurs, mais sont peu disponibles sur le marché.
• Certificat de qualité: En Suisse, dans le domaine des pompes à chaleur, il existe deux certificats de qualité et un certificat de partenaire spécialiste. Ces trois distinctions sont délivrées par le Groupement professionnel suisse pour les pompes à chaleur (GSP). Des programmes d’encouragement et d’incitation de la Confédération, des cantons et des entreprises d’approvisionnement énergétique sont en général tenus de respecter les certificats de qualité.
  • Certificat de qualité des pompes à chaleur: Une pompe à chaleur ou une série de pompes à chaleur obtient le certificat de qualité des pompes à chaleur, à la demande du fabricant, si la pompe à chaleur répond aux exigences techniques minimales (p. ex. COP minimum mesuré dans le centre d’essai accrédité, mesure du bruit sur le banc d’essai, exigences minimales concernant les documents de planification, instructions de montage et d’utilisation complètes) et si le fabricant garantit un réseau de services après-vente couvrant l’ensemble de la Suisse. La procédure est soutenue au plan international (European Heat Pump Association, EHPA).
  • Certificat de qualité pour les entreprises spécialisées dans le forage de sondes géothermiques verticales: Ce certificat garantit un travail réalisé selon l’état actuel de la technique. Les détenteurs du certificat de qualité se sont engagés à respecter une série de règles relatives à l’utilisation et au choix des matériaux et des appareils, ainsi qu’à l’exécution des travaux. En outre, ils s’engagent à assurer la formation et le perfectionnement régulier de son personnel de forage. La protection de l’environnement et de l’eau revêt une grande importance. Les règles précises sont fixées dans le Règlement relatif au certificat de qualité (Certificat de qualité pour les entreprises spécialisées dans les forages de sondes géothermiques verticales). Le respect de ces règles est contrôlé par la Commission du certificat de qualité qui procède à des vérifications par échantillonnage.
  • Partenaire spécialiste avec certificat: La mention de partenaire spécialiste avec certificat distingue les spécialistes des pompes à chaleur (concepteurs en chauffage et installateurs de chauffages) qui ont effectué un perfectionnement en deux étapes auprès du Groupement professionnel suisse pour les pompes à chaleur (GSP) et qui ont réussi l’examen spécialisé final. Les détenteurs du certificat sont en mesure de reconnaître les possibilités d’utilisation des installations de pompes à chaleur dans les petits objets - construction neuve et rénovation - de déceler les possibilités d’utilisation, de collecter les données nécessaires sur site, de planifier correctement l’installation, de l’installer et de la mettre en service.
• Choix du système: Avant l’acquisition d’une pompe à chaleur, il est recommandé de définir le système de chauffage le plus écologique et le plus avantageux dans la situation donnée (p. ex. granulés de bois, solaire/installations combinées, chaleur à distance, pompe à chaleur, gaz, mazout). Pour tous les systèmes, les coûts de fonctionnement dépendent du prix de l’énergie. Topten recommande d’utiliser l’électricité certifiée «Naturmade star» pour la pompe à chaleur et de réduire ainsi de manière décisive l’impact sur l’environnement.
• Comparaison des coûts entre une pompe à chaleur efficiente et une pompe à chaleur non efficiente.
  Hypothèses:
  • Bâtiment: Maison individuelle, surface de référence énergétique 200 m², besoin en chaleur y compris l’eau chaude sanitaire 10 000 kWh (équivalent d’une construction neuve Minergie ou d’une construction ancienne très bien rénovée); immeuble collectif, immeuble typique pour 3 familles, besoin en chaleur y compris l’eau chaude sanitaire 25 000 kWh (équivalent d’une construction neuve Minergie ou d’une construction ancienne très bien rénovée).
  • Durée de vie de l’appareil: 15 ans
  • Coût de l’électricité: 20 ct./kWh
  • Pompes à chaleur efficiente selon Topten: Pompe à chaleur eau glycolée-eau avec un coefficient de performance annuel supposé de 4 (parfois 5 avec une bonne installation). Ceci signifie que dans une maison individuelle, il faut 2500 kWh d’électricité pour produire 10 000 kWh de chaleur. Les coûts de l’électricité s’élèvent à 500 francs par an, soit 7500 francs sur 15 ans. Pour un immeuble collectif, les coûts de l’électricité sur 15 ans se montent à 18 750 francs.
  • Pompe à chaleur inefficiente: Pompe à chaleur air-eau avec un coefficient de performance annuel de 2,3. Ceci signifie que dans une maison individuelle il faut env. 4350 kWh d’électricité pour produire 10 000 kWh de chaleur. Les coûts de l’électricité s’élèvent à 870 francs par an, soit env. 13 000 francs sur 15 ans. Pour un immeuble collectif, les coûts de l’électricité sur 15 ans se montent à 32 600 francs.
  • A relever: Les constructions anciennes nécessitent souvent deux à trois fois plus de chaleur que les constructions neuves!
  • S’il s’agit seulement du remplacement du chauffage, les besoins en chaleur peuvent être évalués à partir de la consommation d’énergie dans le passé (1000 litres de mazout correspondent env. à 10 000 kWh). Pour une construction neuve, les besoins en chaleur sont calculés et figurent dans les documents relatifs au permis de construire.

Publications

• Faktor: Wärmepumpen, Nr. 24
• WPZ-BulletinLe Bulletin du WPZ présente des publications scientifiques intéressantes relatives aux pompes à chaleur. Il paraît deux fois par ans. Il publie en outre un extrait de la liste des tests des pompes à chaleur. A télécharger sur www.wpz.ch ou commander la version imprimée à wpz@ntb.ch.
• FAQ Pompes à chaleur Questions fréquentes et réponses pour non professionnels et personnes intéressées aux pompes à chaleur et à leurs applications. Richard Phillips, février 2010. Office fédéral de l’énergie OFEN Section Energies renouvelables, Groupement promotionnel suisse pour les pompes à chaleur PAC.
• Des publications, brochures d’information, garanties de performances, calculs de la rentabilité et de la technique, fiches techniques, listes de contrôle et formulaires d’offre supplémentaires figurent sur le site PAC.

Rapports de projets

• Schlussbericht: Monitoring von Klein-Wärmepumpen mittels Normprüfungen 2009. Michael Eschmann, Interstaatliche Hochschule für Technik NTB, 2010. Ce rapport présente entre autres les analyses du COP avec différents fluides frigorigènes.

Normes et étiquettes

• EN 14511:2004 Partie 1 à 4: Climatiseurs, fluides frigorigènes et pompes à chaleur avec compresseurs à entraînement électrique; définitions, conditions de test, procédés de test et exigences.
• EHPA-Quality-Label
• EHPA-DACH-Prüfreglement: Prüfung von Luft-Wasser-Wärmepumpen; Begriffe, Prüfbedingungen und Prüfverfahren basierend auf der EN 14511-1 bis 4; Erweiterte Anforderungen zur Erlangung des internationalen Gütesiegels für Wärmepumpen. Version 1.2, Ausgabe 20.08.2008.
• Certificat de qualité pour pompes de chauffage
• Certificat de qualité pour les entreprises spécialisées dans les forages de sondes géothermiques verticales
• Législation sur les fluides réfrigérants
• Garantie de performances installations techniques , éditeur OFEN et Minergie

Organisations

• OFEN Office fédéral de l’énergie / SuisseEnergie, Berne
• EHPA, Brüssel
• PAC Groupement promotionnel suisse pour les pompes à chaleur, Berne/Yverdon-les-Bains/Canobbio
• MINERGIE, Bern
• S.A.F.E. Agence suisse pour l’efficacité énergétique, Zurich
• WPZ Centre de test pour les pompes à chaleur, Buchs

Links

• www.energiefranken.ch: Pour obtenir des contributions d’encouragement.
• www.faktor.ch: Magazine traitant des thèmes spécifiques tels que appareils, éclairage, bâtiments, habitat, Minergie-P, pompes à chaleur.
• www.naturemade.org: Naturemade est un certificat de qualité distinguant l’énergie à 100% écologique (naturemade star) et l’énergie provenant de sources renouvelables (naturemade basic).
• www.topten.info: Moteur international de recherche en ligne des meilleurs produits.

Veuillez nous annoncer vos appareils supplémentaires satisfaisant aux critères Topten: redaktion(at)topten.ch

12/2010 Nipkow/Bush/Josephy/Berger-Wey