Pourquoi est-il important d’équilibrer une installation avec une pompe à chaleur ?

Par Nicolas GUIBERT, formateur indépendant en pompes à chaleur

Si le COP est lié aux régimes de température extérieure et température d’eau chaude, il est un paramètre prépondérant qui influe sur le COP : l’équilibrage hydraulique ! 

Démonstration par Nicolas GUIBERT de NG Conseil Expert thermique, formateur indépendant en pompes à chaleur et expert judiciaire.

Pompe à chaleur air-eau de grosse puissance

Importance de la température d’eau avec une pompe à chaleur

La différence de consommation peut être très significative entre une installation bien réglée et une, non équilibrée ! Le graphique ci-dessous permet d’expliquer clairement cette différence.

Effectivement, on constate sur ce graphique que le COP d’une installation est dépendant (pas uniquement) de la température d’eau de chauffage. Sur le graphique ci-dessous, on peut visualiser que pour une température extérieure de 10°C (trait orange) le COP est de 3,8 avec une température de sortie d’eau à 35°C (trait vert) alors qu’avec une température de sortie d’eau à 45°C (trait violet), le COP baisse à 3,1. En effet, lorsque l’on augmente la température d’eau de chauffage, la température de condensation augmente (HP), ce qui se traduit par une augmentation de la puissance absorbée et a comme conséquence de faire baisser le COP.

Pourquoi envoyer de l’eau plus chaude que nécessaire et détériorer ainsi le COP ?

Dans une installation de chauffage non équilibrée hydrauliquement, le débit dans certains radiateurs n’est pas toujours suffisant pour garantir une bonne température ambiante de la pièce. Donc, pour remédier à ce problème, il est plus facile d’augmenter la loi d’eau, ce qui revient à augmenter la température de départ chauffage par rapport à la température extérieure.

Une température d’eau plus chaude dans les radiateurs va permettre de garantir une température ambiante correcte dans les pièces sans à avoir à équilibrer l’installation.

Cette solution est simple, rapide et ne coûte rien !

C’est ce cas de figure que je rencontre dans les expertises, des installations de chauffage avec une loi d’eau élevée !
C’est pourquoi il est très important de différencier une installation avec une pompe à chaleur de celle d’avec une chaudière car il y a un gros inconvénient lié l’augmentation de la loi d’eau.

Je prends pour exemple les valeurs du graphique ci-dessus, pour une puissance de 4 kW à 10°C et un COP de 3,8 cela donne une puissance absorbée de 1,05 kW et, avec un COP de 3,1 une puissance absorbée de 1,29 kW. Cette différence de puissance absorbée se traduit concrètement par une surconsommation d’électricité de 23% ...

Et, si l’on résonne au niveau national, avec plusieurs millions de PAC en France, cela représente une surconsommation d’électricité très importante et non négligeable sur toute la période de chauffe.

Par rapport à ce que constate régulièrement sur les installations (absence d’équilibrage, diamètres trop petits, débits faibles, radiateurs sous dimensionnés, loi d’eau mal réglée, …), j’estime que la surconsommation d’électricité est sans doute nettement supérieure à 23% sur la plupart des installations dans le résidentiel.

Exemple d’expertise menée avec PAC de 300 kW et température d’eau chaude trop élevée

Comment ajuster la température d’eau aux besoins thermiques

Les solutions existent, tous les fabricants de robinetterie proposent des produits pour équilibrer les installations de chauffage. Mais, dans la course à la rénovation énergétique, je constate que l’on s’est polarisé principalement sur le remplacement des chaudières par des pompes à chaleur. Il n’a pas été imposé d’équilibrage hydraulique alors qu’il est crucial dans une installation de chauffage avec une pompe à chaleur, comme nous l’avons expliqué précédemment.

Afin de réaliser des installations peu énergivores, il est essentiel de réfléchir de manière globale au niveau de l’installation de chauffage et indispensable d’évaluer les points ci-dessous :
➢ Déperditions de chaque pièce (facilement réalisable avec l’application PAC’ Réno)
➢ Puissances des radiateurs existants avec une température d’eau plus faible (régime d’eau plus faible avec une PAC)
➢ Débits d’eau dans les émetteurs et dans la PAC (équilibrage)
➢ Diamètres des tuyauteries existantes (vérifier qu’ils soient adaptés aux nouveaux débits)

Bien sûr, pour réaliser des économies d’énergie significatives, il est nécessaire d’isoler les bâtiments, mais si les points ci-dessus ne sont pas respectés, les consommations énergétiques des installations avec une pompe à chaleur resteront supérieures aux prévisions théoriques !

Je pense, que c’est dans l’association de toute la filière énergétique qu’il sera possible d’affronter ce nouveau défi !

Par Nicolas GUIBERT - NG Conseil Expert thermique
Formateur indépendant en pompes à chaleur - Expert près de la Cour d'Appel de Grenoble
Expert près de la Cour Administrative d'Appel de Lyon - Membre de la commission d'attribution du label RGE QUALIBAT Isère

A lire et à télécharger

➢ Le guide de dimensionnement PAC air-eau  - Cliquez ici   

➢ Le tableur Excel pour évaluer rapidement les déperditions d’une maison - Cliquez ici 

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