POMPES À CHALEUR
Install Magazine 1009 – novembre 2026
Étude sur les concepts de sécurité pour les pompes à chaleur au propane
Résultats des essais menés par le Fraunhofer ISE
Dans cette configuration, la pompe à chaleur est équipée d’un ventilateur qui disperse le propane éventuellement libéré dans le local d’installation.
La solution de sécurité la plus efficace : un caisson hermétique doté d’une ventilation mécanique vers l’extérieur.
Concept de sécurité passive : le propane fuyant est capté dans le caisson puis évacué par la cheminée via un tirage naturel.
Ce concept de sécurité passive exploite le fait que le propane est plus lourd que l’air : capté dans le caisson, il s’évacue par gravité.
Représentation schématique des différentes couches de sécurité
Les pompes à chaleur utilisant le propane comme fluide frigorigène sont généralement considérées comme la solution la plus appropriée pour les applications résidentielles, y compris dans les logements collectifs. Le propane étant toutefois inflammable, il est indispensable de prendre des mesures de sécurité adaptées. Dans le cadre du projet LCR290, l’institut de recherche allemand Fraunhofer ISE a étudié les conditions d’utilisation optimales des pompes à chaleur au propane dans les bâtiments comptant plusieurs étages. L’étude portait sur une série d’essais comparant diverses mesures de sécurité pour des pompes à chaleur installées en intérieur.
Concepts de sécurité
Cinq configurations ont été testées sur le banc d’essai, basées sur des pompes à chaleur au propane installées à l’intérieur du bâtiment. La première configuration ne comportait aucune mesure de sécurité et a servi de référence pour évaluer l’effet des mesures. Les quatre autres reposaient sur des concepts de sécurité combinant des solutions actives et passives :
- Circulation active de l’air dans le local d’installation
- Ventilation active de la pompe à chaleur
- Évacuation passive depuis la pompe à chaleur via une cheminée
- Évacuation passive depuis la pompe à chaleur via un système de drainage
Dans les trois derniers cas, une fuite éventuelle dans le circuit de refroidissement était confinée dans le caisson de la pompe à chaleur puis évacuée vers l’extérieur. Dans le premier cas, le fluide frigorigène fuyant était mélangé à l’air du local d’installation pour le diluer et atteindre une concentration sans danger. Selon les scénarios, différents débits de fuite ont été simulés, allant de fuites faibles (0,15 g/s) et modérées (1 g/s) à des fuites importantes (3,3 g/s). Pour chaque configuration, les chercheurs ont mesuré si la limite inférieure d’explosivité était atteinte et, le cas échéant, le temps nécessaire pour diluer le mélange propane-air jusqu’à un niveau sûr.
La ventilation active comme solution la plus sûre
Une première conclusion a établi que les mesures de sécurité sont indispensables. Dans la configuration dépourvue de protection, une situation dangereuse survenait systématiquement. Les consignes de sécurité énoncées dans la norme reposent donc sur un fondement expérimental solide. Parmi les concepts testés, la ventilation active s’est révélée être la solution la plus efficace. Cette approche garantit une évacuation fiable du propane, quelles que soient les conditions extérieures. Il n’est donc pas surprenant que la plupart des fabricants privilégient ce dispositif dans la pratique.
L’efficacité du concept de dilution dans le local d’installation dépend du rapport entre la charge de fluide frigorigène et le volume du local. Si le volume est suffisant, la sécurité est garantie. Tant que la taille minimale du local spécifiée dans la norme est respectée, le risque reste maîtrisé. Des essais ont été menés avec des charges de fluide frigorigène dépassant les limites autorisées : ces cas ont révélé que des situations dangereuses pouvaient survenir. Pour un fabricant, ce concept de sécurité est moins intéressant, car il ne peut pas garantir que son produit sera installé dans un local suffisamment grand.
Les deux systèmes passifs présentent l’avantage de ne consommer aucune énergie pour la ventilation et de ne comporter aucune pièce mobile. Dans la solution à cheminée, le propane est évacué grâce au tirage naturel créé dans une cheminée équipée d’une hotte d’aspiration. Le système de drainage repose sur un tuyau d’évacuation en partie basse : le propane, plus lourd que l’air, s’écoule par gravité. Outre leur simplicité mécanique, ces deux concepts sont intéressants dans la rénovation car ils permettent de réutiliser des éléments d’une installation de chaudière à gaz, comme le conduit d’évacuation des fumées ou de ventilation.
Le grand inconvénient est que leur efficacité dépend fortement des conditions atmosphériques. Dans des conditions défavorables, l’évacuation du mélange hors du caisson peut prendre plus de temps. Bien qu’aucun mélange dangereux n’ait été détecté dans le local d’installation, la présence prolongée d’un mélange inflammable dans le caisson reste un risque évident. De plus, un système de drainage ne fonctionne correctement que si la pompe à chaleur est installée au-dessus du niveau du sol. En conclusion, les systèmes passifs ne peuvent être déployés que de manière limitée.
Les essais démontrent que, lorsque les normes actuelles sont respectées, les pompes à chaleur au propane peuvent être utilisées en toute sécurité dans les bâtiments. Des systèmes alternatifs, tels que l’évacuation passive, sont efficaces dans certains cas, mais leur utilisation reste limitée.
Par : Alex Baumans
Illustrations: Fraunhofer ISE
