Pompe à chaleur

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur ?

Qu'il s'agisse d'une pompe à chaleur air-eau, d'une pompe à chaleur géothermique ou d'une pompe à chaleur utilisant les eaux souterraines, toutes fonctionnent selon le même principe : elles extraient la chaleur de l'environnement et la libèrent dans le bâtiment. Le chauffage est ainsi fourni par la nature, presque gratuitement, mais pas tout à fait : la chaleur ne pénètre pas seule dans la maison, cela nécessite une pompe, qui a besoin d'électricité. Mais ce qui fait la popularité des pompes à chaleur est leur efficacité. En effet, elles peuvent produire entre 3 et 5 unités de chaleur avec 1 unité d'électricité.

Fonctionnement d'une pompe à chaleur

Mais comment fonctionne précisément une pompe à chaleur ? En principe, une pompe à chaleur n'est rien d'autre qu'un réfrigérateur fonctionnant en sens inverse. La chaleur circule dans la direction opposée. Cela est rendu possible par l'évaporation et la condensation ultérieure d'un fluide caloporteur, tel que l'ammoniac.

Efficacité des pompes à chaleur géothermiques et aérothermiques

Les pompes à chaleur sont d'autant plus efficaces que la température de la source de chaleur exploitée est élevée. Les pompes à chaleur géothermiques sont donc généralement plus efficaces que les pompes à chaleur aérothermiques : sous la surface de la terre, à une profondeur de 50 à 200 mètres, la température varie entre 8 et 15°C. Plus on descend, plus la tempère est élevée. En revanche, les températures extérieures en hiver sont souvent inférieures à 0°C.

Mesure de l'efficacité d'une pompe à chaleur

L'efficacité d'une pompe à chaleur est mesurée par le coefficient de performance annuel (COP). Plus précisément, le COP quantifie le rapport entre la chaleur produite et la consommation électrique nécessaire de la pompe à chaleur sur une année entière. Par exemple : une pompe à chaleur avec un COP de 3 peut produire en moyenne 3 kilowattheures de chaleur à partir de 1 kilowattheure d'électricité. Les valeurs typiques pour le COP sont :

Quelle pompe à chaleur choisir pour chauffer ?

Selon la situation du bâtiment, le budget et les réglementations légales, différents types de pompes à chaleur peuvent être adaptés pour chauffer une maison. Les plus courantes sont les pompes à chaleur air-eau et les pompes à chaleur géothermiques, et dans de rares cas, les pompes à chaleur eau-eau. Bien que toutes les pompes à chaleur fonctionnent sur le même principe fondamental, en utilisant différentes sources de chaleur, elles diffèrent par leur mode de fonctionnement, comme l'indique leur nom.

Pompes à chaleur air-eau

Les pompes à chaleur air-eau, souvent simplement appelées pompes à chaleur aérothermiques, utilisent l'air extérieur près de la maison comme source de chaleur. Elles se composent d'une pompe à chaleur installée à l'intérieur et d'une unité extérieure qui aspire l'air et le fait passer à travers un échangeur de chaleur (pompe à chaleur split). Le fluide caloporteur qui circule ensuite dans la pompe à chaleur à l'intérieur de la maison peut encore extraire la chaleur de l'air extérieur même à des températures allant jusqu'à moins 20 degrés Celsius, bien que son efficacité soit alors réduite.

Les pompes à chaleur air-eau sont les plus communes dans notre région. Elles nécessitent beaucoup moins d'investissement qu'une pompe à chaleur géothermique mais consomment plus d'électricité en fonctionnement.

Pompes à chaleur géothermiques

Les pompes à chaleur géothermiques, également appelées pompes à chaleur sol-eau, sont réputées pour leur haute efficacité : elles puisent la chaleur du sol. L'installation de ce type de chauffage nécessite donc un forage profond où la sonde géothermique est installée pour capter la chaleur et la remonter à la surface. Pour une maison individuelle, le forage est généralement de l'ordre de 200 mètres de profondeur. Si cela n'est pas possible pour des raisons légales ou géologiques, le forage peut être divisé en deux puits d'environ 100 mètres chacun. Souvent, ces installations sont même combinées à un stockage de glace.

Les forages profonds nécessitent toujours une autorisation de protection des eaux par le canton concerné. Si un bâtiment se trouve dans une zone de protection des eaux souterraines ou si des raisons géologiques s'opposent à cela, alors il n'est pas possible d'installer ce type de pompe à chaleur.

Pompe à chaleur eau-eau

Une pompe à chaleur eau-eau fonctionne souvent encore plus efficacement qu'une pompe géothermique. La température de l'eau souterraine est généralement autour de 10°C, stockant ainsi beaucoup de chaleur. Pour des raisons de protection des eaux, cependant, les pompes à chaleur eau-eau sont rarement autorisées et généralement réservées aux grandes propriétés.

Isolation phonique et pompes à chaleur

L'isolation phonique des pompes à chaleur n'est pas seulement une obligation légale, elle est également essentielle pour maintenir de bonnes relations de voisinage. Les unités extérieures des pompes à chaleur air-eau varient considérablement en termes de niveau sonore. Il est donc crucial de placer l'unité extérieure de la pompe à chaleur loin des pièces sensibles au bruit, comme les chambres à coucher, et de maintenir une distance suffisante avec les voisins. Pour les endroits sensibles, il existe des modèles de pompes à chaleur particulièrement silencieux.

Coûts des pompes à chaleur

Les coûts d'une pompe à chaleur varient considérablement. Ils dépendent non seulement du modèle, mais aussi des mesures de construction nécessaires. L'achat et l'installation d'une pompe à chaleur air-eau coûtent environ 35 000 francs suisses, tandis qu'une pompe à chaleur géothermique coûte environ 46 000 francs. Le coût plus élevé est dû au forage nécessaire pour accéder à la chaleur terrestre.

Quelle est la meilleure pompe à chaleur ?

Lorsqu'on envisage l'acquisition d'une pompe à chaleur, la question de la consommation électrique est cruciale car elle reflète directement l'efficacité de la pompe. Bien que les coûts initiaux d'achat et d'installation soient plus élevés comparés au remplacement direct d'une chaudière à mazout, les coûts d'exploitation plus bas permettent d'amortir les coûts initiaux sur environ 10 ans. 

En termes de coûts sur le cycle de vie complet et en fonctionnement optimal, les pompes à chaleur géothermiques sont les plus économiques, suivies par les pompes à chaleur air-eau. Certaines pompes à chaleur peuvent également être utilisées pour la climatisation, permettant à la fois de chauffer et raffraîchir l'intérieur à moindres coûts. À long terme, les avantages d'une pompe à chaleur l'emportent donc sur ses inconvénients.

Subventions pour les pompes à chaleur

Des subventions sont disponibles dans la plupart des cantons pour le remplacement d'un chauffage à énergies fossiles par une pompe à chaleur, réduisant ainsi considérablement les émissions de CO2 d'un bâtiment, souvent de plus de 80 %. Les programmes de subvention changent parfois, il est donc crucial de vérifier les subventions disponibles avant l'installation. En cas de doute, une entreprise de chauffage, de plomberie ou un chauffagiste local pourra vous guider sur les subventions auxquelles vous pouvez prétendre.