Comment fonctionne une pompe à chaleur — et combien consomme-t-elle ?

Une pompe à chaleur ne fabrique pas de chaleur. Elle la déplace — de l’extérieur vers l’intérieur — et consomme de l’électricité pour le faire. La distinction paraît pointilleuse, mais elle explique tout ce qui suit : pourquoi une pompe à chaleur peut restituer plus de chaleur que l’électricité qu’elle absorbe, pourquoi son rendement varie avec la météo, et pourquoi la même machine est économe dans une maison et pas dans l’autre.

Une résistance électrique transforme une unité d’électricité en une unité de chaleur, et s’arrête là. Une pompe à chaleur n’utilise pas cette unité pour fabriquer de la chaleur, mais pour déménager de la chaleur qui existe déjà. Il entre donc plus de chaleur qu’il n’est entré d’électricité. Combien de plus : c’est exactement la question de cette page.

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Au cœur du système, un circuit fermé contient un fluide frigorigène qui s’évapore déjà à basse température. Ce même circuit se trouve dans votre réfrigérateur, simplement à l’envers : un frigo prend la chaleur dans l’enceinte et la rejette dans la cuisine, une pompe à chaleur prend la chaleur dans l’air extérieur, le sol ou la nappe et la restitue à votre habitation.

1. Capter. Le fluide froid traverse l’unité extérieure. Comme il est plus froid que l’air extérieur, il y prend de la chaleur et s’évapore — même sous zéro, parce que « froid » est une notion relative.
2. Comprimer. Un compresseur comprime la vapeur. Comprimer réchauffe : c’est l’étape qui demande de l’électricité, et c’est la seule.
3. Restituer. La vapeur chaude cède sa chaleur à l’eau de votre chauffage par le sol ou de vos radiateurs — ou directement à l’air ambiant sur une pompe air-air — et redevient liquide.
4. Détendre. Un détendeur fait chuter la pression, le fluide redevient glacial, et le cycle recommence.

Tout ce qui détermine l’efficacité d’une pompe à chaleur se joue à l’étape deux. Plus l’écart de température que le compresseur doit franchir est faible — entre ce qu’il capte dehors et ce qu’il doit livrer dedans — moins il consomme. C’est une seule phrase, et c’est toute la raison pour laquelle l’isolation, le chauffage par le sol et une courbe de chauffe basse reviennent dans chaque conversation sur les pompes à chaleur.

Le SCOP : le chiffre à réclamer

Le rapport entre chaleur restituée et électricité consommée s’appelle le COP. Mesuré à un instant donné, il dit peu de chose, puisqu’il varie avec la température extérieure. Le SCOP — sa version saisonnière — est le chiffre qui parle : la moyenne sur toute une saison de chauffe, à une température de départ donnée.

C’est cette dernière précision qui crée le plus de malentendus. Un même appareil affiche un SCOP différent à basse température de départ et à haute. La valeur de brochure est généralement la plus flatteuse de la série. Demandez donc toujours le SCOP à la température de départ de VOTRE installation et faites-le inscrire au devis. Un chiffre sans sa température associée n’est pas un chiffre.

Combien consomme une pompe à chaleur ?

La réponse honnête est que personne ne peut la remplir à votre place, parce que la consommation découle de deux choses que vous seul possédez : le besoin de chaleur de votre habitation, et le SCOP de l’appareil proposé à votre température de départ. Le calcul lui-même tient en une division : votre besoin de chaleur annuel divisé par le SCOP donne votre consommation électrique de chauffage.

Votre besoin de chaleur se lit sur votre dernier décompte annuel — en kilowattheures, ou en mètres cubes de gaz que votre installateur convertit. Prenez la consommation, pas le montant facturé : celui-ci contient des frais fixes et des tarifs qui ne disent rien de votre maison. Vous obtenez alors une consommation en kilowattheures électriques, et ce n’est qu’en la multipliant par votre propre prix de l’électricité que vous obtenez un coût.

C’est précisément pourquoi les moyennes trouvées en ligne valent si peu ici. Le rapport entre votre prix du kilowattheure électrique et votre prix du kilowattheure gaz varie selon le fournisseur, la formule et la date du contrat — et ce rapport pèse plus lourd dans le résultat final que le SCOP lui-même. Deux voisins avec le même appareil et des contrats différents arrivent à des réponses différentes.

Une pompe à chaleur est-elle rentable ?

La rentabilité n’est pas une propriété de l’appareil mais de la combinaison appareil-habitation-contrat. Trois conditions décident de la réponse, et les voici par ordre d’importance :

1. Votre habitation peut-elle chauffer à basse température ? Chauffage par le sol ou radiateurs généreusement dimensionnés signifient un faible écart de température, donc un SCOP élevé. De petits radiateurs à haute température signifient l’inverse, et c’est le facteur isolé le plus lourd.
2. Quel est l’état de l’enveloppe ? Chaque kilowatt que votre habitation ne perd pas, vous n’avez pas à l’acheter — et il réduit aussi la taille de l’appareil à acheter. L’isolation fait donc baisser l’investissement et la consommation, et fonctionne mieux dans cet ordre.
3. Quel est votre rapport de tarifs ? Le prix du kilowattheure électrique face à celui du kilowattheure gaz, sur votre contrat. C’est le seul des trois que des travaux ne peuvent pas changer, et le seul qui peut bouger sans que vous fassiez quoi que ce soit.

Faites le calcul avec vos quatre chiffres — surcoût après prime, consommation actuelle, SCOP à votre température, et vos deux tarifs. La manière de poser cette division et ce qui s’ajoute encore à l’investissement sont détaillés dans combien coûte une pompe à chaleur. La prime déductible du surcoût dépend de votre Région et figure sur prime pompe à chaleur.

Et notez ce que la rentabilité n’est pas : ce n’est pas le confort, et ce n’est pas une facture plus basse dès la première année. Une pompe à chaleur posée dans une maison qui ne s’y prête pas peut très bien chauffer confortablement et coûter plus cher que la chaudière remplacée. Ce n’est pas un défaut de la technique, mais de l’ordre dans lequel les travaux ont été faits.

Quels types existe-t-il ?

Air-eau, air-air, sol-eau et configurations hybrides utilisent toutes le même circuit, mais puisent leur chaleur ailleurs et la restituent autrement. Cela détermine à la fois le prix et le SCOP auquel vous pouvez vous attendre. Lequel convient à votre habitation — et ce qu’est exactement une hybride — est traité dans quelle pompe à chaleur choisir. Si vous comparez avec le maintien ou le remplacement de votre chaudière, lisez pompe à chaleur ou chaudière gaz.