La pompe à chaleur air-eau dont nous avons mesuré les consommations / Image : RE.
Les pompes à chaleur air/eau produisent de l’eau chaude sanitaire toute l’année et de l’eau chaude destinée aux radiateurs en hiver. Exploitant la chaleur « gratuite » contenue dans l’air ambiant pour fonctionner, leurs performances devraient être remarquables en été. Qu’en est-il réellement ? Nous avons mesuré les consommations d’un modèle installé dans une maison individuelle du sud-est de la France.
Très économes en énergie, les pompes à chaleur (PAC) sont plébiscitées pour décarboner le chauffage et l’eau chaude sanitaire. En France, seules les pompes à chaleur air/eau (comprenez, qui transmettent la chaleur de l’air ambiant à un circuit d’eau) sont subventionnées, car elles ne sont pas réversibles. Elles servent uniquement à chauffer et ne peuvent pas être utilisées pour la climatisation. Ce type de pompe à chaleur est donc privilégié lors d’un remplacement de chaudière. Mais qui connaît la consommation réelle de ce mode de chauffage ?
2 900 euros de fioul chaque année
Pour le savoir, nous avons installé un compteur d’électricité sur l’alimentation d’une pompe à chaleur air/eau d’une puissance de 16 kW thermiques. Une machine récemment installée dans une maison de 150 m² bien isolée, située à 500 m d’altitude dans les Alpes-de-Haute-Provence. Cette PAC du fabricant français Atlantic, modèle Alfea Excellia HP Duo intégrant un ballon de 190 litres, remplace une chaudière au fioul d’une vingtaine d’années. Malgré son jeune âge relatif, la chaudière était bruyante et parfois malodorante selon les propriétaires. Mais ce sont les factures de fioul qui les ont principalement motivés à opter pour une pompe à chaleur : 2 900 euros pour la dernière année, pour une consommation moyenne quotidienne de 7 litres de ce combustible fossile.
L’opération leur a coûté 7 784 euros, pour un prix de départ TTC de 14 784 euros. Un joli rabais de 7 000 euros permis par le cumul d’une aide « Ma Prime Rénov’ » et d’une « prime CEE ». L’éco-prêt à taux zéro leur permet de régler le reliquat sur 15 ans, soit une quarantaine d’euros mensuels. Ainsi, passer du fioul à la pompe à chaleur n’a nécessité aucun investissement massif pour les propriétaires de cette maison. Une belle opération, puisque le montant réglé correspond à moins de trois années de factures de fioul. Mais qu’en est-il des factures d’électricité, qui ont nécessairement augmenté, les électrons se substituant au fioul ?
Facture finale du remplacement de la chaudière fioul par une pompe à chaleur fournie par les propriétaires.
Une consommation électrique particulièrement faible en été
En consultant le relevé de consommation de l’appareil, la réponse est cinglante. Dès les beaux jours arrivés, la surconsommation d’électricité devient peu significative. Le chauffage est coupé, et la pompe à chaleur ne sert quasiment plus qu’à produire de l’eau chaude sanitaire. De l’eau chauffée grâce aux calories de l’air ambiant, lui-même chaud à cette période de l’année. Avec, pour seul regret, que l’air froid soufflé par l’unité extérieure durant la production d’eau chaude, ne puisse pas être réutilisé pour climatiser le logement.
Ainsi, nous avons relevé seulement 98 kWh (25 euros, au tarif réglementé base) en avril 2024, 61 kWh (15 euros) en mai, et même 46 kWh (12 euros) en juillet. D’autant que les deux occupants n’ont pas quitté leur logement sur cette période, et ont invité famille et amis à plusieurs reprises. Sur le mois de juillet, la consommation moyenne quotidienne s’élève à seulement 1,49 kWh. Le pic de consommation absolu plafonne à 4,4 kWh, un jour de juin ou le logement est occupé par une dizaine de personnes, donc autant de douches. C’est peu, comparé à ce qu’un cumulus électrique traditionnel ou une chaudière au fioul consommerait pour fournir de l’eau chaude à deux personnes et leurs invités.
Nous constatons par ailleurs que la consommation de la PAC représente une faible part de la consommation totale d’électricité du logement. 16 % en avril, 12 % en mai, 9 % en juin, 8 % en juillet et 6,5 % en aout, alors qu’un ballon d’eau chaude électrique classique accapare généralement 40 à 60 % de la facture électrique.
Fonctionnement nocturne
Sans programmation particulière, la pompe à chaleur privilégie par défaut un fonctionnement nocturne. Elle démarre généralement entre 23 h et 1 h, générant un pic de puissance électrique bref, mais assez élevé, jusqu’à 6 kW certains jours, toujours en dehors des heures pleines. Une bonne chose, pour éviter de dépasser la puissance souscrite de son contrat d’électricité, mais également pour ménager le réseau électrique national. Cependant, un fonctionnement nocturne réduit les performances d’une pompe à chaleur, surtout l’hiver. L’air ambiant étant plus froid. L’impact d’un cycle de nuit sur le coefficient de performance (COP) en plein été est certainement peu significatif.
Si nous ne pouvons pas mesurer ce COP en temps réel, la fiche technique de l’appareil promet un COP maximal de 4,15 (à +7 °C pour des radiateurs basse température chauffés à 35 °C). Cela signifie que, pour 1 kWh d’électricité consommée, 4,15 kWh d’énergie thermique peuvent être générés, dans les meilleures conditions. Par ailleurs, le fabricant promet un fonctionnement jusqu’à -20 °C. Toutefois, à une température extérieure de -7 °C, le COP chute déjà à 1,85 pour une eau chauffée à 55 °C.
Faut-il faire confiance aux consommations relevées par la pompe à chaleur ?
À noter que les consommations que nous avons télérelevées sont issues d’un tore de mesure que nous avons placé sur la phase d’alimentation du tableau électrique dédié à la pompe à chaleur. En effet, Atlantic, le fabricant de la machine, avait expédié à notre demande une passerelle Wifi « Cozytouch », qui permet de piloter l’appareil à distance et de consulter ses consommations via l’application smartphone éponyme. Nous avions cependant noté des aberrations dans certaines valeurs affichées, comme une consommation faramineuse d’électricité (plus de 2 900 kWh sur un seul mois !) et une partie de la consommation imputée au chauffage en plein été (9 kWh chaque mois). Des ingénieurs de la marque nous ont ainsi expliqué que la consommation n’était pas relevée par un compteur intégré à l’appareil, mais simplement estimée par un algorithme à partir de la durée d’utilisation de la PAC. C’est un peu frustrant.
Toutefois, la consommation estivale attribuée au chauffage ne serait pas une erreur, mais correspondrait à une pompe qui assure la circulation de l’eau (non chauffée) dans les radiateurs, pour éviter sa stagnation.
| Conso tore (kWh) |
Conso appli Cozytouch (kWh) | |
| Mars | 405,27 | 2 983 |
| Avril | 98,07 | 119 |
| Mai | 61,23 | 58 |
| Juin | 47,63 | 45 |
| Juillet | 46,24 | 36 |
| Aout | 45,62 | 12 |
Comparaison des interfaces de notre appareil de mesure (à gauche) et de l’application Cozytouch (à droite).
Commentaires
Une pac produisant un delta de température entre l entrée et la sortie du groupe extérieur, Il ne faudrait jamais faire tourner ces pac la nuit quand l air extérieur est plus froid. Elle consommera beaucoup moins pour la même quantité de chaleur restituée à l intérieur aux heures les plus chaudes de la journée.
Alors oui, aujourd'hui, il y n y a pas (ou très peu) d heure creuse en journée, mais :
1) avec l accroissement de la production photovoltaique à écouler, ca va venir
2) on peut se créer ses propres HC de jour en installant du photovoltaique chez soi.
en été c'est bien, la PAC ne consomme pas pour chauffer, dans une région chaude donc forcément elle consommera moins... c'est sur que si on réuni toute les conditions elle ne coûte pas cher.
mais qu'en est-il en plein hiver dans le nord de la France par exemple ?
Bonjour,
Je fais suite à votre étude sur la consommation de PAC Atlantic. La personne a placé un tore de mesure sur la phase d’alimentation du tableau électrique dédié à la pompe à chaleur. Mais compte tenu fait qu'en avril la consommation ne représente que 16% de la consommation totale du logement ( 98 kWh sur 619 kWh), je pense que l'on a mesuré que la consommation d'un des éléments de la PAC ( intérieur ou extérieur). Il est en effet peu concevable que la consommation totale du logement dépasse 600 kWh au mois hors chauffage.
Personnellement j'ai fait des relevés chez un ami possédant le même modèle et on tourne autour de 300 à 400 kWh mensuels d'avril à septembre.
Bonne journée
J. Chapurlat
Le logement est tout-électrique et équipé d'une piscine, ce qui peut certainement expliquer cette consommation élevée.
ainsi, une pompe à chaleur en été, quand on ne l'utilise pas, ne consomme pas grand chose ?
merci de renseignement, je ne m'en serais pas douté. je cours de ce pas acheter une PàC que je pourrai ne pas utiliser en été. en revanche, pour chauffer en hiver, je garde ma chaudière fioul.
C'est mieux quand c'est possible de coupler pompe à chaleur et solaire hybride (PV-Th) comme le fait Li-Mithra qui obtient ainsi des Cop de 6,6 à 10 et çà évite de faire tourner la pompe à chaleur au printemps et été en plus de fournir électricité et chaleur solaires
https://li-mithra.fr/
Pour les températures en deçà de moins 20°C il existe des pompes à chaleur spécifiques pour climats très froids (en Amérique du Nord ils connaissent bien mais en Scandinavie aussi, même si je ne pense pas que leur marque Nibe ait les meilleures performances)
Pas encore souvent prévu par les concepteurs dans une offre globale, on peut envisager aussi de stocker la chaleur dans des matériaux à changement de phase (PCM) comme le font Sunamp (Ecosse et France) et Grims Energies (France) car çà permet un volume de stockage réduit d'un facteur 3 et modulaire comparé à l'eau et qui garde la chaleur plus longtemps (celle-ci peut en plus être fournie de plusieurs sources, solaire PV et thermique et hybride et pompe à chaleur etc
J'avais fait le couplage chez moi il y a longtemps avec des PCM sous forme balles de ping-pong allongées que l'on rentre dans le haut du ballon d'eau chaude (et que l'on peut faire ressortir par la trappe du bas si besoin) (dont les couleurs sont appropriées aux températures de stockage recherchées) avec couplage solaire thermique et pompe à chaleur de simple complément et ont obtient 17 jours de stockage si pas de soleil donc nettement plus longtemps que l'eau
https://grimsenergies.com/le-produit-grimsbox/