N°3 - Les performances énergétiques des pompes à chaleur - niv. 4

En formation de niveau 3 (CAP) on n'étudiera pas ce chapitre.

Le bilan énergétique des pompes à chaleur dépend,

• des conditions en température (et éventuellement d’humidité) du milieu "source de chaleur",
• de la température du milieu réchauffé.

Grossièrement, dans de bonnes conditions de fonctionnement, la pompe à chaleur réussit à transférer 7 [kWh] d’énergie gratuite pour une consommation électrique de 3 [kWh].

Pour 10 [kWh] de chauffage, la facture sera donc de 3 [kWh] d’électricité (ordre de grandeur des performances d’une pompe à chaleur puisant de la chaleur dans de l’air extérieur à +7 [°C] pour réchauffer, de 30 à 35 [°C], l’eau d’un circuit de chauffage).

On peut calculer un coefficient de performance (COP), défini comme le rapport entre la puissance calorifique fournie et la puissance consommée.

Remarque
Le COP a été remplacé par le SCOP.
Le COP est le coefficient de performance fourni à l'instant "t", selon des conditions extérieures et intérieures de températures bien définies.
En fait, la performance globale réelle de la PAC, et les économies d'énergie potentielles, dépendront des différents régimes de fonctionnement, qui varient tout au long de la saison de chauffe.
Le SCOP (coefficient de performance global de la PAC) est le coefficient de performance saisonnière en mode chauffage.
Le SCOP est donc représentatif de l'ensemble de la saison de chauffage. Il est calculé en divisant la fourniture annuelle de chauffage par la consommation d'électricité correspondante du climatiseur en mode chaud.
Les dossiers d'Eformation Xpair continueront fréquemment d'utiliser la notion de COP, plus simple à déterminer. Sous nos climats, sa valeur n'est pas très éloignée de celle du SCOP.

Récapitulons.

Les vidéos récapitulatives de Maurice.

Comme déjà indiqué, les performances instantanées de la pompe à chaleur dépendent de la température du milieu "source de chaleur" et de celle du milieu dans laquelle la chaleur est restitué. Le sujet sera particulièrement développé dans le dossier "Performances et installation des PAC".

Les performances se dégradent lorsque l’écart de température entre le milieu "source de chaleur" et le milieu à réchauffer augmente.

Nous verrons ainsi, particulièrement pour les PAC sur air extérieur (et les climatiseurs réversibles), que lorsque la température extérieure décroît (ou que la température du milieu réchauffé augmente),

• la puissance calorifique fournie par la PAC diminue


• la consommation électrique augmente (le COP se dégrade).

De ce fait, il est rare en rénovation qu’une pompe à chaleur de type Air extérieur/Eau de chauffage puisse assurer l’intégralité des besoins de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire.

D'une façon générale, les PAC fonctionneront d'autant mieux,

• que la source de chaleur ne sera pas trop froide


• que la température de la source de chaleur sera stable en température


• que le température du milieu de restitution (à chauffer) sera faible.

Ainsi les PAC de type géothermique fonctionnent mieux que les PAC sur air extérieur et toujours d’autant mieux qu’elles seront confrontées à des systèmes de chauffage basse température type plancher chauffant ou ventilo-convecteur.

Le réchauffage d’une piscine en hiver et surtout en mi-saison sera aussi une bonne utilisation de la pompe à chaleur.

Récapitulons avec Maurice Ciron.

Les vidéos récapitulatives de Maurice.