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Consommation électrique d'une pompe à chaleur et retour sur investissement

Comment marche une PAC ? Combien ça coûte et combien ça rapporte ?

L’utilisation d’une pompe à chaleur est pleine de promesses ; profiter pleinement de son intérieur à des températures idéales tout en économisant sur sa facture d’énergie. De plus, elle est une alternative à la consommation des énergies fossiles (électricité, fioul, gaz naturel, propane). Comment fonctionne une pompe à chaleur ? Quels sont les différents types existants et combien est-il possible d'économiser sur votre budget annuel d’énergie ? Revue de détails sur cette technologie qui conquiert de plus en plus de consommateurs.

La pompe à chaleur : comment ça marche ?

L'autoconsommation est en plein essor en France et en Europe. Si les éoliennes et panneaux solaires individuels se voient de plus en plus dans les jardins et sur les toits de nos voisins ; ils sont également des milliers à opter chaque année pour la pompe à chaleur.

Comment fonctionne techniquement la pompe à chaleur ?

schéma pompe à chaleur
Source ADEME

Une pompe à chaleur fonctionne sous circuit fermé, dans lequel circule en permanence un liquide frigorigène sous état liquide ou gazeux. Les parties constituantes du système de chauffe sont : l’évaporateur, le compresseur, le condenseur et le détendeur.

Ce système de chauffe thermodynamique fonctionne d’une manière simple. La pompe à chaleur – aussi appelée PAC - récupère les énergies gratuites à disposition en milieu ambiant dans l’air, la terre et l’eau pour pouvoir chauffer, fournir en eau chaude sanitaire - et même refroidir selon le type de modèle de PAC - les différentes pièces d’une habitation. L’énergie puisée sous forme de calories dans un milieu naturel est dite à température froide. Elle est augmentée jusqu’à la température voulue par le système de la pompe à chaleur fonctionnant sous électricité. Néanmoins, cet appareil électrique a une consommation en kWh bien inférieure à la plupart des chauffages classiques (radiateurs et panneaux rayonnants, climatisation réversible etc.).

L’avantage de ce type d’énergie :

  • Energies renouvelables grâce au rayonnement solaire, aux précipitations et au vent.
  • Faible différence entre l’énergie de l’extérieur et l’énergie chauffée par la pompe à chaleur = consommation électrique réduite.

Le choix d’un type de pompes à chaleur : air-air ou air-eau... Quesako ?

Pour profiter pleinement des avantages apportés par une pompe à chaleur, il est important de savoir à quoi et à qui va servir ce système de chauffe. A savoir, le nombre de personnes habitant dans le logement, la surface du logement, la présence d’un chauffage d’appoint ou non… Autant de questions qui vont déterminer le choix vers une PAC déterminée.

Pompe à chaleur air-air et air/eau

Les pompes à chaleur aérothermiques canalisent l’air extérieur, l’injectent dans le système de chauffe et diffusent la chaleur dans l’habitat via des ventilo-convecteurs, des radiateurs basse température ou des planchers chauffants.

Avantages inconvénients pompe à chaleur aérothermique
AVANTAGES INCONVENIENTS
  • Ce type de PAC peut être réversible, il permet de diffuser de l’air froid à l’intérieur de l’habitation. Adieu la climatisation et autres ventilateurs !
  • Coût à l’achat de l’ordre de 6 000 € à 10 000 €
  • Simplicité d’installation : installée en extérieur, la pompe à chaleur absorbe l’air extérieur via un boitier externe.
  • Efficacité plus limitée que d'autres avec un Coefficient de Performance de l’ordre de 3.
  • Non-éligible au crédit d’impôt.
  • Nuisance sonore : certains modèles sont assez bruyants. A prendre en considération pour sa tranquillité... et celle de ses voisins.
  • Nécessite d’habiter dans une région au climat doux. La PAC aura des difficultés à élever des températures extérieures polaires (en dessous de 7°C). Ou prévoir un système de chauffage d’appoint.

Pompe à chaleur eau-eau

La pompe à chaleur hydraulique puise l’énergie dans les sources d’eau – nappes phréatiques et autres cours d’eau – à proximité de l’habitation. Grâce à un système de puits de forage, les calories extraites de l’eau via un générateur sont introduites dans le circuit de chauffe. La chaleur est diffusée au travers de planchers chauffants ou de radiateurs à eau.

Avantages inconvénients pompe à chaleur hydraulique
AVANTAGES INCONVENIENTS
  • Utilisation sur toute l’année en faisant appel à une énergie ne subissant pas une grande variation de température.
  • L’installation bénéficie d’avantages fiscaux avec une TVA à 5.5% et des prêts à taux zéro.
  • Coût élevé à l’achat de l’ordre de 8 000 € à 14 000 €
  • Nécessite d’être installée sur un terrain assez large. Deux puits sont nécessaires à son fonctionnement.
  • Autorisation administrative obligatoire pour l’installation.
  • Compatible uniquement avec plancher chauffant et radiateur basse température.

Pompe à chaleur sol/eau ou sol/air

La pompe à chaleur géothermique utilise les calories disponibles dans les sols et les convertit en énergie pour chauffer l’air ou l’eau sanitaire et/ou refroidir un logement. Quelques prérequis à son installation : il faut disposer d’un terrain conséquent pour pouvoir construire un réseau de canalisation (sonde géothermique verticale ou horizontale) dans les sols autour du logement.

Avantages inconvénients pompe à chaleur géothermique
AVANTAGES INCONVENIENTS
  • Bonne performance
  • Autonomie : Elle permet de chauffer l’air et l’eau sanitaire. Pas besoin de chauffage d’appoint.
  • Coût élevé à l’achat de l’ordre de 8 000 € à 25 000 €.
  • Importants travaux d’installation.
  • Autorisation administrative obligatoire pour l’installation.

Quelle est la consommation électrique d’une pompe à chaleur ?

Le Coefficient de Performance ou l’indice de performance d’une PAC

Chauffer son habitat ou sa piscine grâce à une pompe à chaleur représente une réduction importante de la facture d’électricité. Comme on vient de l’aborder, même si le principe de la pompe à chaleur est de puiser l’énergie nécessaire dans le milieu naturel ambiant, le système de chauffe a besoin d’un peu d’électricité pour fonctionner. Avant de se lancer dans son achat, il est important de prendre en compte le niveau de rentabilité d’une pompe à chaleur.

Comparer le COP de la PAC avec le rendement d'une chaudière à condensation.

A savoir, un indicateur de performance - le Coefficient de Performance (COP) qui est le rapport entre l’énergie produite et la consommation d’électricité utilisée par la PAC. Il sert à évaluer la qualité de rendement d’une pompe à chaleur. Ainsi, plus le COP est élevé, plus l’équipement permettra de réaliser de substantielles économies d’énergie.

Pour un même niveau de chauffe, les économies d’énergie peuvent aller jusqu’à 75% de réduction sur la facture d’électricité annuelle ! Avec un tel rendement, la pompe à chaleur a les faveurs de nombreux partisans de la transition écologique.

1 kWh d’électricité consommé = 4 kWh d’énergie thermique pour chauffer son logement.

Les autres facteurs influençant la consommation d’énergie

  • La zone climatique : dans un secteur géographique où le climat est très froid en hiver, la pompe à chaleur aura besoin de consommer plus d’électricité pour élever la température puisée dans l’air, l’eau ou le sol.
  • Le niveau d’isolation thermique : avoir une isolation optimale de son logement garantit de consommer moins. Il est donc important - pour pouvoir bénéficier de tous les avantages apportés par une pompe à chaleur - de procéder aux travaux de rénovation nécessaires. Ce principe s’applique également au système de chauffage classique.
  • Les besoins en chauffage : fonction de la taille du logement, des habitudes de consommation et du nombre de personnes composant le foyer.

Le choix - mais également le dimensionnement - d’une pompe à chaleur seront déterminés en fonction des facteurs ci-dessus. En effet, sous-évaluer le dimensionnement d’une PAC nécessitera de faire appel à une consommation d’électricité plus importante et le recours à un appareil de chauffage d’appoint.

Consommation électrique des pompes à chaleur par rapport au chauffage

Economies sur le chauffage réalisables selon le type de pompe à chaleur
Type de Pompe à chaleur Prix d'achat Taille du logement Consommation électrique annuelle moyenne de la PAC* Consommation électrique annuelle moyenne Chauffage classique* Economies annuelles moyennes d'électricité
Pompe à chaleur air-air - COP 4 6000 - 10 000 € 100 m² 5 100 kWh
soit 744,6 €
10 000 kWh
soit 1 460 €
4 900 kWh
soit 715,40 €
Pompe à chaleur sol-eau / sol-air - COP 5 8000 - 25000 € 150 m² 5 250 kWh
soit 766,5 €
15 000 kWh
soit 2 190 €
9 750 kWh
soit 1 423,50 €
Pompe à chaleur eau-eau - COP 5/6 8000 - 14000 € 220 m² 7 700 kWh
soit 1124,2 €
22000 kWh
soit 3212 €
14 300 kWh
soit 2 087,80 €

Estimations basées sur la source ADEME : consommation moyenne d'une PAC aérothermique 51kWh/m² - d'une PAC géothermique 35kWh/m². Estimation de consommation électrique annuelle pour un chauffage classique : 100kWh/m² (source monenergie.net) - *Prix du kWh réglementé sur une base 12kVa en €TTC.

Un chauffage d'appoint reste-t-il nécessaire ?Comme nous l'avons expliqué plus tôt, un chauffage d'appoint sera le bienvenu pour une habitation avec une pac aérothermique, dans une zone géographique avec hiver rigoureux. Dans une zone à climat doux, pas nécessairement. Les professionnels de la filière prendront également en compte le niveau d'isolation, la taille du logement, les habitudes de consommation du foyer, etc pour diagnostiquer si un chauffage d'appoint serait utile ou non.

Installation d'une pompe à chaleur : quelles sont les aides disponibles ?

Face à la complexité d’installation de certaines PAC – géothermiques principalement – il est utile de se renseigner sur les aides et plans de financement à disposition des particuliers. Pour cela, un panel de dispositifs a été mis en place par les pouvoirs publics. Ces mesures visent à alléger la facture des particuliers lors de l’achat d’une pompe à chaleur et leur permettre d’amorcer le pas vers la transition énergétique.

Avantages fiscaux et financiers pour l’installation d’une pompe à chaleur

  1. Le Crédit d'Impôt Transition Energétique (CITE) avec lequel tout particulier peut disposer d’un crédit d’impôt de l’ordre de 30%, sans conditions de ressources. A noter que les pompes à chaleur de type air/air ne sont pas éligibles.
  2. La TVA à 5.5%.
  3. Les prêts à taux zéro accordé par certaines banques.
  4. Et même votre fournisseur d’énergie avec les certificats d'économie d'énergie.

Un bon contrat d’énergie pour une consommation électrique maîtrisée

Il est possible de faire des économies importantes sans réaliser de travaux chez soi ni changer ses habitudes de consommations. Il suffit simplement de changer de fournisseur d'électricité ; la démarche est totalement gratuite et tout se fait en un coup de téléphone. On estime qu'un foyer peut réaliser jusqu'à 200€ d'économies chaque année en quittant le tarif Bleu d'EDF pour un fournisseur moins cher.

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