Chauffage thermodynamique

Sommaire

Le chauffage thermodynamique, c'est récupérer l'énergie stockée dans le sol, l'air ou l'eau des nappes et s'en servir pour le chauffage d'un bâtiment. Pour cela, on utilise une pompe à chaleur. Celle-ci fonctionne à l'électricité, mais ce type de chauffage est bien plus efficace que le chauffage électrique classique : il fournit 1,5 à 4 fois plus de chaleur pour la même quantité d'électricité consommée.

Principe de fonctionnement d'un chauffage thermodynamique

Chauffage thermodynamique = pompe à chaleur

Une pompe à chaleur permet de capter de l'énergie à une température basse et de la restituer à une température plus élevée. Pour ce faire, une pompe à chaleur est composée :

  • d'un fluide frigorigène : un liquide, qui au cours du cycle de la pompe à chaleur sera soit sous forme liquide soit sous forme gazeuse (vapeur) à haute ou basse pression ;
  • d'un évaporateur : où l'énergie est prélevée dans le milieu extérieur et est transférée au fluide frigorigène, qui passe de l'état liquide à l'état gazeux (il se vaporise) ;
  • d'un compresseur électrique : en comprimant le fluide frigorigène qui est sous forme vapeur, le compresseur fait augmenter sa température. C'est cette phase qui est la plus consommatrice d'électricité ;
  • d'un condenseur : où le fluide frigorigène cède sa chaleur au circuit de chauffage du bâtiment, tout en retournant à l'état liquide ;
  • d'un détendeur : où le fluide frigorigène, qui est sous forme liquide, redescend en basse pression, pour pouvoir à nouveau être vaporisé dans l'évaporateur.

Bon à savoir : les pompes à chaleur fonctionnent la plupart du temps à l'électricité, mais il existe aussi des pompes à chaleur avec un compresseur à gaz.

Performance et consommation électrique

Le COP (coefficient de performance) indique la chaleur fournie par la pompe à chaleur en fonction de l’énergie électrique consommée :

Chaleur fournie = COP annuel × électricité consommée

Exemple : Si le COP annuel = 3 et que les besoins en chauffage sont de 12 000 kWh, alors la consommation d’électricité sera de 4 000 kWh.

Il faut aussi savoir que pour produire 4 000 kWh d’électricité, il faut environ 13 000 kWh d’énergie primaire (énergie totale consommée pour produire cette électricité).

Bon à savoir : le COP généralement fourni par le fabriquant est un COP théorique pour une plage de température donnée, qui est plutôt optimiste (par exemple 7°C pour la température de l'air extérieur et 35°C pour le système de chauffage). Le COP réel, qu'on appelle COP annuel, est généralement bien inférieur au COP théorique !

Les différents types de chauffage thermodynamique

On différencie les chauffages thermodynamiques en fonction du lieu où l'énergie est récupérée. Ils sont classés ici du plus performant au moins performant :

Sur air extrait d’une VMC double flux

Ce système est réservé aux bâtiments très basse énergie, notamment des bâtiments passifs. Coté prix, comptez environ 8 à 10 000 € de plus qu'une ventilation double flux sans le système thermodynamique, pour une maison individuelle

Sur sonde verticale, par forage

Comptez environ 1 m de forage par m² à chauffer. Sachez qu'une déclaration obligatoire est à faire à la DREAL (direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement, ex-DRIRE) pour un forage entre 10 et 100 m, au-delà de 100 m de profondeur, une demande d’autorisation est nécessaire (c'est alors le Code minier qui s'applique). Coté prix, comptez environ 13 500 à 16 000 € TTC pour une maison individuelle (hors radiateurs ou plancher chauffant).

Capteur horizontal, enterré à côté de la maison

Les tubes sont enterrés entre 0,6 et 1,2 m de profondeur. En ce qui concerne leur quantité, environ 1,5 à 2 fois la surface à chauffer sera nécessaire. Coté prix, comptez entre 13 000 à 14 500 € TTC pour une maison individuelle (hors radiateurs ou plancher chauffant)

Sur air extérieur

Cette solution est généralement réservée au climat tempéré, car les performances diminuent dès que la température extérieure baisse. Attention au voisinage, certaines sont plus bruyantes que d'autres. Il peut être nécessaire d’installer des dispositifs pour limiter la nuisance (écran antibruit, pose sur des plots antivibratiles, etc.). En copropriété, avant d’installer une PAC aérothermique, il faut vérifier que ce type d’appareil y est autorisé. Coté prix, comptez environ 11 000 € HT, pose comprise, pour une maison individuelle (hors radiateurs ou plancher chauffant).

Bon à savoir : pour un meilleur confort et une plus grande efficacité, ces systèmes seront associés à un plancher chauffant basse température (ou plafond rayonnant) à eau ou sinon à des radiateurs. Évitez les systèmes à air, qui chauffent par soufflerie qui apporte une chaleur bien moins agréable, risquent de faire un bruit gênant et induisent une consommation d’électricité plus importante.

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