Le cas des pompes à chaleur

Par Roger CADIERGUES le 26 Novembre 2009

23 Novembre 2009

Comme je l'ai indiqué ces deux dernières semaines le passage assez généralisé à l'électricité me paraît assez inéluctable. L'une des caractéristiques principales de ce passage sera sans doute l'utilisation accrue des pompes à chaleur (PAC).

Pour quelles raisons ?

A mon avis pour deux raisons, dont l'une qu'on semble souvent cacher : beaucoup de PAC sont réversibles, c'est-à-dire qu'elles peuvent servir pour rafraîchir aux moments les plus chauds. Une application à éliminer selon les puristes de l'écologie, mais que le réchauffement climatique général plus celui lié aux développements urbains, rendra souvent attractif, sinon indispensable (c'est déjà plus ou moins le cas pour les personnes âgées). Ceci dit nous allons maintenant nous limiter aux applications chauffage. Dans ce secteur les pompes à chaleur bénéficient des très importants perfectionnements énergétiques apportés aux circuits frigorifiques pendant les années 1970-80, des perfectionnements qui se sont poursuivis depuis.

Est-ce vraiment si important ?

En voici un exemple, j'ai eu l'occasion d'examiner une PAC assez importante vers 1955. Son coefficient de performance était d'un peu moins de 3 : aujourd'hui une machine équivalente en service (mais centrifuge) aurait probablement un coefficient de performance de l'ordre de plus de 5. Grâce, en particulier, à tous les progrès faits sur les roulements, à l'utilisation de compresseurs sans huile et de vitesse variable, à l'usage d'une pression de compression variable, à un évaporateur noyé, à un évaporateur de nouvelle technique (micro-channels), et à un circuit frigorifique de nouvelle conception (amplification de la pression de liquide). Bien entendu, toutes ces améliorations ne concernent pas directement les petites unités, mais cet exemple suffit à souligner que nous avons bien changé de période. D'autant qu'il s'agit toujours, actuellement, d'unités complètes venant d'usine. Ceci dit les utilisations de PAC connaîtront, sans doute, un développement relativement lent face au marché potentiel, considérable.

N'y a-t-il pas, par exemple, une limite haute de la température fournie par les pompes à chaleur ?

D'abord - j'y reviendrai - il est absurde d'utiliser des PAC en relève de chaudière sans retoucher au préalable l'installation et sans modifier ses températures de fonctionnement. De toute façon les PAC peuvent être utilisées à des températures relativement élevées de fluide réchauffé :
- jusqu'à 50-60 °C avec les PAC utilisant le R 410A comme fluides frigorigène
- jusqu'à 60-70 °C pour celles utilisant le R 134A, et même jusque 90 °C pour celles utilisant le CO2.

Ceci dit il reste infiniment souhaitable de privilégier les " basses " températures.

Comment ?

Prenons le cas des pompes à chaleur en relève de chaudière. Il faut alors respecter la stratégie suivante.

  • Dans un premier temps relever l'isolation thermique du bâtiment : les combles (si ce n'est déjà fait), les fenêtres (pose de double vitrage), éventuellement un complément d'isolation sur les autres parois.
  • Dans un deuxième temps revoir la ventilation (j'y reviendrai).
  • Dans un troisième temps (c'est très important) revoir le régime de fonctionnement du chauffage à eau chaude en baissant le plus raisonnablement possible la température centrale de départ d'eau (déjà souvent exagérée avant isolation).

  • Dans un quatrième temps seulement, installer la pompe à chaleur.

Cette articulation en quatre temps vaut d'ailleurs aussi bien pour la relève par une chaudière basse température et surtout par une chaudière à condensation. Tout ceci est très important. Je vois beaucoup trop de poses de pompes à chaleur ou de chaudières à condensation installées sans précautions préalables : c'est en réduire stupidement les avantages.

En tous cas je pense qu'il faut prévoir un développement régulier des pompes à chaleur - hélas abusivement classées dans les énergies renouvelables, ce qui n'a aucun intérêt, ou peut même aller à l'envers de l'intérêt écologique des PAC.

Roger CADIERGUES


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