La source de chaleur utilisée par un système de chauffage avec pompe à chaleur a une incidence sur les coûts d'électricité. En règle générale : Une pompe à chaleur à air a une consommation électrique plus élevée qu'une pompe à chaleur sol/eau ou eau/eau. En effet, 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. Il faut plus d'énergie pour répondre à la demande de chaleur, en particulier pendant les mois d'hiver. En revanche, les pompes à chaleur à air 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.
Pompe à chaleur et consommation électrique : facteurs d'influence, calcul et conseils
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Le fonctionnement d'une pompe à chaleur est basé sur un processus de cycle de réfrigération dans lequel la chaleur de l'environnement exploitée est élevée au niveau de température requis. Cela nécessite l'utilisation de compresseurs à spirale ou à piston. Ils fonctionnent efficacement et sont silencieux, mais consomment généralement de l'électricité. La consommation électrique d'une pompe à chaleur, les facteurs dont elle dépend et la façon de calculer la consommation électrique sont expliqués dans les sections suivantes.
Divers facteurs influencent la consommation électrique 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 dix kilowattheures de chaleur utilisable, environ deux kilowattheures (kWh) d'électricité sont nécessaires. La consommation annuelle d'une pompe à chaleur dépend de plusieurs facteurs d'influence. Les plus importants sont les suivants :
- Le type de pompe à chaleur
- Le facteur de performance saisonnier
- Les besoins de chauffage
Le facteur de performance saisonnier (FPS) est nécessaire pour calculer approximativement la consommation électrique d'une pompe à chaleur. Il détermine l'énergie thermique générée par rapport à l'énergie électrique utilisée. Par exemple, avec un facteur de performance saisonnier de quatre, la pompe à chaleur produit quatre kWh d'énergie thermique à partir d'un kWh d'électricité. Par conséquent, plus le FPS est élevé, plus la pompe à chaleur est efficace et économe en énergie.
Remarque : 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 en théorie.
En plus du facteur de performance saisonnier, le coefficient de performance (COP) peut également être défini pour les pompes à chaleur. Cela représente également le rapport entre l'énergie fournie et l'énergie dissipée. Cependant, le COP n'est valable que pour un certain temps, par exemple pour une température de l'air de 15 degrés Celsius et une température de départ de 35 degrés Celsius. Il s'agit donc d'une simple valeur instantanée.
Outre le facteur de performance saisonnier et la source de chaleur, les besoins individuels de chaleur sont un facteur décisif dans la consommation électrique d'une pompe à chaleur. Le niveau des besoins 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 des besoins de chaleur plus élevés que les nouveaux bâtiments bien isolés. Enfin, il est important de savoir si la pompe à chaleur est utilisée uniquement pour chauffer les locaux ou également pour produire de l'eau chaude sanitaire. Il n'est donc pas possible d’appliquer un principe général.
Calcul de la consommation électrique d'une pompe à chaleur
Trois variables sont nécessaires pour déterminer approximativement la consommation électrique d'une pompe à chaleur : la puissance de chauffage, le facteur de performance saisonnier et les heures de fonctionnement ou de chauffage. Le calcul s'effectue à l'aide de la formule suivante :
Consommation électrique de la pompe à chaleur = puissance calorifique/FPS x heures de fonctionnement
Exemple de calcul : si une pompe à chaleur sol/eau de 10 kilowatts avec un FPS de 4,0 fonctionne pendant 2000 heures par an, elle a besoin de 5000 kilowattheures (10 / 4,0 x 2000 = 5000 kWh).
Pour calculer les coûts annuels d'électricité, il faut multiplier le total par le prix du kilowatt :
Coût d'électricité de la pompe à chaleur = consommation électrique x coût du kWh
L'électricité de la pompe à chaleur peut réduire les coûts
Même si les tarifs spéciaux ne réduisent pas la consommation électrique d'une pompe à chaleur, il est toujours possible de faire des économies. En effet, avec l'électricité des pompes à chaleur, les fournisseurs ont le droit d'interrompre temporairement la fourniture d'électricité pendant les périodes de pointe. Cela permet une meilleure gestion de la charge. En contrepartie, les tarifs des pompes à chaleur sont plus avantageux. Pour bénéficier de ces tarifs, il faut toutefois installer un compteur électrique séparé afin de facturer séparément l'électricité du ménage et celle de la pompe à chaleur.
L'électricité des pompes à chaleur ne diffère pas de manière caractéristique et qualitative de l'électricité traditionnelle. Pour les propriétaires de systèmes, seuls deux facteurs sont importants : le coût et l'origine. De nombreux fournisseurs proposent désormais de l'électricité pour les pompes à chaleur. Certains d'entre eux présentent également des tarifs d'électricité verte dans leur gamme. Il est toujours conseillé de comparer les tarifs avant de conclure un contrat. Une fois que le propriétaire de l'installation a trouvé le meilleur tarif pour la pompe à chaleur, il peut changer de tarif en tenant compte des délais de préavis habituels. Le processus peut être traité exactement de la même manière qu'avec l'électricité traditionnelle.
Que signifient les temps de blocage pour les pompes à chaleur ?
Si les services d'alimentation électrique (EVU) déconnectent le système du réseau, on parle de temps de blocage ou de mise hors tension pour la pompe à chaleur. Un système de chauffage par pompe à chaleur fonctionnant à l'électricité ne peut pas fonctionner pendant cette période. Cependant, les réservoirs tampons peuvent assurer la fourniture d'énergie de chauffage et d'ECS. Les exploitants de systèmes doivent en tenir compte dans leur planification. Comme la pompe à chaleur doit non seulement chauffer, mais aussi recharger l'unité de stockage pendant cette période, une puissance plus élevée est nécessaire. Ce surplus peut être calculé en utilisant le facteur de temps de blocage.
Facteur de temps de blocage = 24 heures / (24 heures – somme des temps de blocage pendant la journée)
Exemple de calcul : si le fournisseur d'électricité interrompt l'alimentation du chauffage par pompe à chaleur à trois reprises pendant deux heures à chaque fois, la puissance doit être supérieure d'un tiers (24 / 24 - 6 = 1,3).
Le nombre et la durée des interruptions sont réglementés par la loi. Un maximum de trois temps de blocage de deux heures par jour est autorisé.
Il existe des moyens d'influencer la consommation électrique d'une pompe à chaleur
Une grande partie de l'énergie requise dans un ménage est utilisée pour chauffer les pièces et produire de l'eau chaude sanitaire. En remplaçant une chaudière de chauffage central obsolète par une pompe à chaleur ou un système hybride, il est possible de réduire les besoins d'énergie jusqu'à 30 %. Si, en plus de la rénovation du système de chauffage, des mesures supplémentaires telles que l'équilibrage hydronique ou le remplacement des thermostats sont prises, les économies sont encore plus grandes. Toutefois, pour réduire la consommation d'énergie, les radiateurs doivent également être adaptés au système de chauffage. Pour garantir une consommation efficace de la pompe à chaleur, celle-ci doit être combinée à un système de chauffage par panneaux.
Peut-on faire fonctionner une pompe à chaleur uniquement avec un chauffage par le sol ?
Un système de chauffage par le sol est un système de chauffage de surface qui transfère la chaleur à la pièce par rayonnement. De cette façon, 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 la grande surface, le chauffage par le sol peut faire face à des températures de départ d'environ 35 degrés Celsius.
À titre de comparaison, un radiateur nécessite des températures allant jusqu'à 70 degrés Celsius. Comme l'efficacité d'un système de chauffage par pompe à chaleur augmente d'autant plus que la différence entre la source de chaleur et la température de départ du système de chauffage est faible, le fonctionnement avec un chauffage par le sol est non seulement possible, mais également recommandé. Grâce à cette combinaison, la pompe à chaleur atteint son efficacité maximale. Les pompes à chaleur bivalentes ou hybrides sont recommandées pour les systèmes de radiateurs à température élevée et pour les bâtiments anciens. Pour en savoir plus, consultez les sections sur les pompes à chaleur et les pompes à chaleur dans les nouvelles constructions et anciens bâtiments.
Couvrir soi-même les besoins d’électricité de la pompe à chaleur
La consommation de la pompe à chaleur peut aussi être couverte à peu de frais par l'électricité solaire de votre propre toit. Les systèmes photovoltaïques produisent de l'électricité à partir de l'énergie solaire disponible gratuitement. Des unités de stockage garantissent que cette énergie est également à votre disposition lorsque le soleil ne brille pas. La consommation d'énergie autoproduite offre donc une plus grande indépendance vis-à-vis des sociétés de distribution d’électricité. Toutefois, pour en profiter, il est important d'adopter une conception correcte. Pour plus d'informations, consultez la section sur les systèmes photovoltaïques.
