Les questions sont souvent les mêmes « j’ai une chaudière (gaz ou mazout) qui arrive en fin de vie, est-ce que je peux installer une pompe à chaleur pour la remplacer ?». La question est simple mais la réponse ne l’est pas autant.
Quelques notions concernant le fonctionnement d’une pompe à chaleur
Une pompe à chaleur fonctionne comme un réfrigérateur, mais inversé. Un réfrigérateur produit du froid à partir de la chaleur extérieure, alors qu’une pompe à chaleur extrait la chaleur de l’environnement (air, sol, eau) pour la délivrer dans la maison comme énergie de chauffage, par un échangeur thermique.
Types de pompes à chaleur
- Pompe à chaleur sol-eau (sonde géothermique)
- Pompe à chaleur eau-eau
- Pompe à chaleur air-eau
Pompe à chaleur sol-eau (sonde géothermique)
La chaleur est prélevée dans le sol par la sonde géothermique, de par la température relativement constante du sol ceci permet un bon rendement de la PAC. Toutefois elle engendre un coût d’investissement plus élevé et ne peut pas être installée partout (il faut une autorisation du canton).
Pompe à chaleur eau-eau (nappe phréatique)
La chaleur est prélevée dans une nappe phréatique ou dans des eaux de surface (lacs, rivières) par un échangeur de chaleur. Dans le cas d’une nappe phréatique la température de l’eau est relativement constante ce qui permet un bon rendement de la PAC. L’inconvénient est un coût d’investissement plus élevé et la législation cantonale qui limite son implantation.
Pompe à chaleur air-eau
La chaleur est prélevée dans l’air extérieur par un échangeur de chaleur. L’air ayant une température très variable, le rendement de celle-ci est soumis à fluctuation, plus la température de l’air est basse plus le rendement diminue. L’avantage est qu’elle est moins chère que les autres.
Rendement d’une pompe à chaleur
Celui-ci appelé « coefficient de performance (COP) » c’est le un rapport entre l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de la PAC et l’énergie produite pour chauffer la maison. Celui-ci dépend de sa technologie et de la différence de températures entre la source extérieure et celle du circuit de chauffage. Plus l’écart de température est petit, meilleur est le rendement. Par exemple, lorsque la documentation de la pompe indique « COP 4,5 (B0/W35) », cela signifie que, pour une température du sol de 0°C et une température de l’eau de chauffage de 35°C, la PAC produit 4,5 kWh de chaleur pour 1 kWh d’électricité – c’est 4,5 fois plus efficace qu’avec un chauffage électrique direct. Mais, davantage que le COP, il faut considérer le COPA, autrement dit la performance de la pompe à chaleur sur toute une année. En effet, durant les jours très froids, le rendement d’une PAC peut fortement baisser, surtout s’il s’agit d’un modèle « air/eau ».
Pour qu’une pompe à chaleur soit efficace, on a donc intérêt à avoir un bâtiment bien isolé, et si possible avec un chauffage par le sol, car la température de l’eau de chauffage peut y être plus basse (35°C) que dans des radiateurs conventionnels (50 à 70°C) – parce que la surface d’échange des radiateurs est plus petite que celle d’un plancher. Ainsi, lorsqu’on rénove un bâtiment muni de radiateurs et qu’on veut le chauffer à basse température, il faut soit changer les radiateurs pour des modèles de plus grande surface, soit ajouter des radiateurs pour augmenter la surface totale d’échange.
Avec une PAC, on a aussi intérêt à ce que la température de la source de chaleur extérieure soit, au coeur de l’hiver, la plus haute possible. Il est important que le modèle de la PAC et sa puissance soient adaptés aux besoins de chaleur du bâtiment et aux températures nécessaires à son circuit de chauffage.
Coefficients de performance annuels moyens (COPA)
- Pompe à chaleur sol-eau : 3.8-4.0
- Pompe à chaleur eau-eau : 4.8-5.0
- Pompe à chaleur air-eau : 2.5-3.0
Démarche avant d’entreprendre les travaux
Avant de procéder au remplacement d’une chaudière (gaz ou mazout), il est impératif de faire effectuer une analyse de la qualité thermique de l’enveloppe de la villa (audit énergétique type CECB), car si celle-ci est mauvaise vous allez au-devant de déboires, d’une part, il ne sera pas possible d’atteindre une température de confort dans les pièces par grand froid et, d’autre part, vous risquez d’avoir une facture d’électricité très élevée sachant que le prix de l’électricité est 2.5 fois plus haut que le prix du gaz ou du mazout.
Solaire thermique ou photovoltaïque ?
Il est possible de coupler une pompe à chaleur avec des panneaux solaires thermiques permettant de préchauffer l’eau chaude sanitaire. Il est également possible d’installer des panneaux solaires photovoltaïques (produisant de l’électricité) qui participeront à la consommation de la pompe à chaleur.
Subventions
Le programme SIG éco21/OCEN a une composante « chaleur renouvelable », celle-ci vous permet de faire une simulation du coût comparatif entre les diverses technologies de chauffage. Il y a également une liste d’installeurs chauffagistes « agréés » par SIG qui vous établiront un devis et estimeront le montant de la subvention éco21.
- Remplacement d’un chauffage à énergie fossile par une PAC air-eau ≤ 50 kW : CHF 3’000.– + CHF 400.–/kW (≤50kW)
- Remplacement d’une chauffage à énergie fossile par une PAC eau-eau ou sol-eau ≤ 50 kW : CHF 3’000.– + CHF 800.–/kW
- Panneaux solaire thermiques : CHF 1’200.– + CHF 500.–/kW
- Visite de la villa par un éco-conseiller SIG : CHF 670.—
- Audit énergétique type CECB+ pour une villa (jusqu’à 500 m2) : CHF 750.-
- Installation solaire photovoltaïque (entre 2 et 30 kWc) : environ 30% d’une installation de référence (confédération) + 50% du montant de la subvention de la confédération (SIG en 2021).
Sites internet :
https://www.energie-environnement.ch/maison/renovation-et-chauffage/installations/pac-air-eau/1517
https://ww2.sig-ge.ch/particuliers/consommer-mieux/realiser-travaux/remplacer-installation-chauffage
https://ww2.sig-ge.ch/particuliers/nos-offres/electricite/ma_maison_solaire_proprietaires_de_villas
https://ww2.sig-ge.ch/particuliers/nos-offres/conseils/visite-villa
https://ge-energie.ch/sites/default/files/inline-files/Catalogue-des-subventions-2021.pdf