POMPES À CHALEUR
Install Magazine 1003 – mai 2025
Des économies de gaz de 75% en moyenne avec les installations de pompe à chaleur hybrides
La pratique démontre des résultats plus élevés que prévu
L’économie de gaz absolue par type de logement.
L’économie relative par type de logement: les résultats globaux sont positifs, mais sont très extrêmes.
L’économie de gaz fut étonnamment élevée, mais ne fut pas atteinte partout.
Les installations hybrides, composées d’une chaudière et d’une pompe à chaleur, sont en général perçues comme méthode permettant de faire rapidement baisser la consommation de gaz dans les logements existants. L’installation peut en effet rester en l’état : il suffit d’installer une pompe à chaleur pour couvrir la charge de base, alors que la chaudière gère les charges de pointe. Mais assez de théorie : où en sommes-nous dans la pratique ? Aux Pays-Bas, le gouvernement mise fortement sur le passage aux systèmes hybrides pour réduire rapidement les émissions du parc immobilier. Quelque deux-cents logements ont été suivis pendant la saison de chauffe afin de vérifier l’effet réel de cette intervention. Les résultats sont très encourageants.
Projet de démonstration avec des PAC hybrides
Le projet de démonstration néerlandais sur les PAC hybrides avait pour but de déterminer les économies réelles générées par 200 logements divers. En fin de compte, des mesures ont été effectuées dans 174 habitations. Il s’agissait dans ce cas de grandes maisons, avec une consommation annuelle moyenne de gaz de 1900 m3 de gaz, ce qui est supérieur à la moyenne néerlandaise de 1500 m3. Le type de logements différait en outre également de la moyenne néerlandaise : l’échantillon ne comprenait en effet pas d’appartements, tandis que les maisons trois façades et individuelles étaient surreprésentées. En d’autres mots : les habitations étudiées ne représentaient pas précisément le cas idéal pour des applications de PAC.
Ces maisons n’étaient pas architecturalement adaptées ; et aucun n’expert n’intervînt lors de la conception et du dimensionnement de l’installation. On s’en était tenu à ce que l’installateur avait placé. Durant la campagne de mesure, on a constaté que certaines installations étaient surdimensionnées ou sous-dimensionnées. Les installations ont été suivies sur deux hivers, qui ont été comparés aux deux derniers hivers avec la chaudière seule. On a alors pu constater que les besoins en termes de confort et le comportement en matière de chauffage des habitants étaient restés relativement constants tout au long de cette période.
Des économies supérieures aux attentes
La principale conclusion est que les économies réalisées sont supérieures aux attentes : 75% en moyenne, soit un peu moins de 1400 m3 de gaz. Mais cela s’accompagne par contre d’une hausse de la consommation électrique. Étant donné le rapport de prix entre le gaz et l’électricité aux Pays-Bas, cela se traduit par gain considérable.
La conversion à un système hybride se traduit donc par des économies étonnamment élevées. Compenser un mètre cube de gaz exige une certaine consommation de la PAC. Cette surconsommation est toutefois inférieure au contenu énergétique de ce mètre cube de gaz, parce que la PAC extrait également de l’énergie de l’environnement. On escomptait donc qu’étant donné que la régulation et le comportement en matière de chauffage restent inchangés, l’économie serait proportionnelle au COP moyen.
Dans la pratique, le gain a toutefois semblé un peu plus élevé. Le COP moyen des PAC s’élevait dans les mesures à 3,8. On aurait donc pu penser qu’un mètre cube de gaz avec un contenu énergétique de 9,77 kWh entraînerait une surconsommation électrique de 2,5 kWh. Or, la surconsommation électrique réelle fut seulement de 1,7 kWh par mètre cube de gaz économisé. Le rendement final n’est donc pas de 3,8 comme le COP, mais de 5,7.
Ceci est à mettre à l’actif de la puissance minimale plus faible de la PAC. La génération actuelle de chaudières gaz murale a un seuil minimal de 5-7 kW. Dans le cas des PAC, la puissance minimale est de 1-2 kW. Cela signifie que dans les périodes marquées par une plus faible demande de chaleur, la PAC peut fonctionner efficacement et peut fournir de basses températures d’eau sur de plus longues périodes. Dans ces conditions d’exploitation, le rendement est légèrement supérieur à celui d’une chaudière murale au gaz, qui se heurte à son seuil de modulation inférieur.
Le système d’émission se révèle crucial
Les moyennes masquent toujours des différences significatives entre elles, et cette étude n’a pas dérogé à la règle. Résultat positif : dans une trentaine de cas, la PAC a pris en charge au moins 97% de la demande de chaleur. Dans quatre cas, la chaudière n’a même pas dû prendre le relais. Sinon, l’économie fut inférieure à 60% dans 20% des cas, et même inférieure à 40% dans certains cas. Ces habitations font fortement baisser la moyenne. Si on les ôte des résultats globaux, l’économie moyenne augmente même de 85%.
La différence se situe dans les performances des systèmes d’émission. Comme on l’a dit, ces derniers sont restés en place. Les mesures effectuées ont montré que des débits et des températures très variables ont été enregistrés. Cela renvoie à un mauvais réglage et/ou dimensionnement des systèmes d’émission. On a parfois noté une capacité d’émission insuffisante, due à un mauvais choix de radiateurs ou à des corps de chauffe mal réglés. De plus, il y a parfois eu des pertes importantes dues aux conduites d’alimentation dans les pièces non chauffées.
La conclusion est donc la suivante : la qualité du système d’émission devrait être davantage prise en compte dans l’évaluation du rendement. Dans la vision classique, on se limite trop souvent à ce qui se passe dans la chaufferie, sans prendre en compte le comportement du système d’émission. Optimiser l’installation d’émission est donc indispensable pour profiter pleinement du potentiel d’une installation hybride.
Par Alex Baumans
Graphiques: Vereniging Duurzame Warmte
https://verenigingduurzamewarmte.nl/eindrapportage-demonstratieproject-hybride-warmtepompen/
