La source de chaleur à laquelle peut faire appel une installation de chauffage par pompe à chaleur a une incidence sur les coûts d'électricité. En règle générale, une pompe à chaleur air/eau a une consommation d'énergie plus élevée qu'une pompe à chaleur eau glycolée/eau ou eau/eau. Cela s'explique par le fait que le sol et l'eau dégagent de la chaleur de manière relativement uniforme tout au long de l'année. Les températures de l'air ambiant fluctuent davantage. Une plus grande quantité d'énergie est nécessaire pour répondre à la demande de chaleur, surtout pendant les mois d'hiver. En revanche, les pompes à chaleur air/eau peuvent être installées presque partout, ne nécessitent pas d'autorisation officielle et sont moins chères à l'achat et à l'installation. En effet, la récupération de la chaleur ne nécessite ni forage ni creusement.
Consommation d'énergie d'une pompe à chaleur
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Pompe à chaleur et consommation d'énergie : facteurs d'influence, calcul et conseils
Le fonctionnement d'une pompe à chaleur est basé sur un processus de cycle de réfrigération dans lequel la chaleur de l'environnement exploité est élevée au niveau de température requis. Cela nécessite l'utilisation de compresseurs à spirale ou à piston. Ceux-ci fonctionnent efficacement et sont à peine audibles, mais consomment généralement de l'électricité. La consommation d'énergie de chauffage d'une pompe à chaleur, les facteurs dont elle dépend et la façon de calculer la consommation d'énergie sont expliqués dans les paragraphes suivants.
Différents facteurs influencent la consommation d'énergie d'une pompe à chaleur
Selon la source de chaleur, une pompe à chaleur a besoin d'environ 20 à 25% d'électricité comme énergie motrice pour produire de la chaleur à partir de l'air, de la terre ou de l'eau. Cela signifie que pour la production de 10 kWh (kilowattheures) de chaleur utilisable, environ 2 kWh d'énergie sont nécessaires. La consommation annuelle d'une pompe à chaleur dépend de différents facteurs d'influence. Parmi les plus importants, citons :
- Le type de pompe à chaleur
- Le facteur de performance saisonnier
- La demande de chaleur
Le facteur de performance saisonnier (FPS) est nécessaire pour calculer approximativement la consommation d'énergie d'une pompe à chaleur. Ce facteur fixe l'énergie thermique produite par rapport à l'énergie électrique utilisée. Par exemple, avec un facteur de performance saisonnier de 4, la pompe à chaleur produit 4 kWh d'énergie thermique à partir de 1 kWh d'électricité. Par conséquent, plus le FPS est élevé, plus la pompe à chaleur est efficace et économe en énergie.
Veuillez noter : le facteur de performance saisonnier calculé est un chiffre théorique. Le calcul est basé sur des valeurs standard telles que la température ambiante, la consommation d'eau chaude sanitaire, les zones climatiques et les habitudes de ventilation. Dans la pratique, le FPS peut s'écarter de la valeur déterminée théoriquement.
En plus du facteur de performance saisonnier, le coefficient de performance (COP) peut également être spécifié pour les pompes à chaleur. Celui-ci représente également le rapport entre l'énergie fournie et l'énergie dissipée. Cependant, le COP n'est valable que pour un certain moment, par exemple pour une température de l'air de 15°C et une température de départ de 35°C. Cela signifie qu'il s'agit simplement d'un instantané.
Outre le facteur de performance saisonnier et la source de chaleur, la demande de chaleur individuelle est un facteur décisif dans la consommation d'énergie d'une pompe à chaleur. Le niveau de la demande de chaleur dépend du comportement individuel des occupants et de l'état énergétique du bâtiment. Les bâtiments anciens qui n'ont pas été rénovés, par exemple, ont une demande de chaleur plus élevée que les nouveaux bâtiments bien isolés. Enfin, il est important de savoir si la pompe à chaleur est utilisée uniquement pour le chauffage des locaux ou également pour la production d'eau chaude sanitaire. Il n'est donc pas possible de faire une déclaration générale.
Calcul de la consommation d'énergie d'une pompe à chaleur
Trois variables sont nécessaires pour déterminer approximativement la consommation d'énergie d'une pompe à chaleur : la puissance de chauffage, le facteur de performance saisonnier et les heures de fonctionnement ou de chauffage. Le calcul est effectué à l'aide de la formule suivante :
Consommation d'énergie de la pompe à chaleur = puissance de chauffage/FPS x heures de fonctionnement
Calcul de l'échantillon : si une pompe à chaleur eau glycolée/eau de 10 kW et un FPS de 4,0 fonctionne pendant 2.000 heures par an, elle a besoin de 5.000 kWh (10 / 4,0 x 2.000 = 5.000 kWh).
Si les utilisateurs de l'installation de chauffage souhaitent calculer les coûts annuels d'électricité, ils peuvent multiplier le total par le prix du kilowatt :
Coût de l'électricité de la pompe à chaleur = consommation d'énergie x coût du kWh
Il est possible d'influencer la consommation d'énergie d'une pompe à chaleur
Une grande partie de l'énergie nécessaire dans un ménage est utilisée pour chauffer les pièces et l'eau chaude sanitaire. En remplaçant leur chaudière de chauffage central obsolète par une pompe à chaleur ou un système hybride, les propriétaires d'installations de chauffage peuvent réduire leur demande d'énergie jusqu'à 30%. Si, en plus de la rénovation de leur installation de chauffage, ils prennent d'autres mesures telles que l'équilibrage hydronique ou le remplacement des thermostats, ils peuvent obtenir un succès encore plus grand. Afin de minimiser la consommation d'énergie, les radiateurs doivent toutefois être adaptés à l'installation de chauffage. La meilleure façon de consommer efficacement une pompe à chaleur est de la combiner avec une installation de chauffage par panneaux solaires.
Puis-je faire fonctionner une pompe à chaleur uniquement avec un chauffage par le sol ?
Une installation de chauffage par le sol est une installation de chauffage de surface qui transmet la chaleur à la pièce par rayonnement. De cette manière, l'énergie thermique est répartie uniformément sur de grandes surfaces et ne libère son effet que lorsqu'elle touche des corps solides tels que des murs ou des personnes. Grâce à sa grande surface, le chauffage par le sol peut supporter des températures de départ d'environ 35°C.
À titre de comparaison, un radiateur nécessite des températures allant jusqu'à 70°C. Étant donné que l'efficacité d'une installation de chauffage par pompe à chaleur augmente d'autant plus que la différence entre la source de chaleur et la température de départ de l'installation de chauffage est faible, l'utilisation d'un chauffage par le sol est non seulement possible mais également recommandée. En effet, c'est dans cette combinaison que la pompe à chaleur atteint son efficacité maximale. Les pompes à chaleur en fonctionnement bi-mode ou les pompes à chaleur hybrides sont recommandées pour les systèmes de radiateurs à température élevée et pour les bâtiments anciens.
Couvrir soi-même les besoins en électricité de la pompe à chaleur
La consommation de la pompe à chaleur peut également être couverte à peu de frais par l'électricité solaire produite sur votre propre toit. Les installations photovoltaïques produisent de l'électricité à partir de l'énergie solaire librement disponible. Des systèmes de stockage vous permettent de disposer de cette énergie même lorsque le soleil ne brille pas. La consommation d'énergie autoproduite offre ainsi une plus grande indépendance vis-à-vis du fournisseur d'électricité. Toutefois, pour en profiter, il est important d'adopter une conception correcte. Pour plus d'informations, voir la section sur l'énergie photovoltaïque.
