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Pompe à chaleur ou chaudière ; une même efficacité énergétique ?

lundi 29 août 2011

Pompe à chaleur ou chaudière ; une même efficacité énergétique ?

Les deux générateurs ont des points communs et différenciateurs. La chaudière est liée la plupart du temps à une énergie fossile comme le gaz et le fioul ; encore qu’il existe des chaudières électriques (applications effet Joule pour des piscines ou de rares process industriels). Alors que la pompe à chaleur fonctionne principalement à l’électricité. Notons également qu’il existe des pompes à chaleur au gaz naturel (pompe à chaleur à adsorption ou pompe à chaleur à moteur gaz).

La différence se situe principalement au niveau de la technologie de chauffe. La chaudière transfert la chaleur d’un carburant (+ air comburant) via une combustion, à de l’eau chaude de chauffage. La température de la combustion permet d’atteindre des températures élevées avec des régimes de 90/70°C, encore que ceux-ci tendent de plus en plus vers des niveaux de basse température, plus économique, autour de 50°C voire moins dans le cas de plancher chauffant basse température.
La pompe à chaleur fonctionne avec le principe du cycle frigorifique avec compresseur, détendeur, condenseur, évaporateur. La chaleur est ainsi récupérée au niveau du condenseur. Les niveaux de températures de chauffe sont moindres et en moyenne autour de 50°C ; encore que certaines pompes à chaleur atteignent des températures de 65°C voire de 80°C (PAC DAIKIN)

Le rendement d’une chaudière et d’une pompe à chaleur devrait s’analyser de la façon suivante.
La chaudière est caractérisée par un rendement qui dépend de la qualité de sa combustion (combustion stœchiométrique) , des cycles de marche, des pertes thermiques à travers les parois chaudière, par les fumées, ….. Dans le meilleurs des cas il est de l’ordre de 95% voire de 107% sur PCI pour une chaudière à condensation. Ce qui ne veut en aucun cas dire que le rendement global est proche de cette valeur. D’autres éléments viennent diminuer le rendement initial. Comme les auxiliaires tels que les pompes qui consomment de l ‘énergie électrique, les pertes de distribution, le rendement d’émission (radiateur ou plancher chauffant, …), les pertes dues à la finesse de régulation, ….
La pompe à chaleur possède un COP ou coefficient de performance qui mesure l’énergie de chauffage restituée divisée par l’énergie électrique absorbé. De même le COP est mesuré sous certaines conditions (exemple par +7°C extérieur avec une température d’eau chaude de 45°C) et il dépend de la qualité technologique de la pompe à chaleur. Comme pour la chaudière, le COP global dépend d’autres « pertes » que sont également les auxiliiiaires et l’énergie d’appoint ou de substitution pour les jours les plus froids. Pour un Cop machine de 3.5, on peut ainsi atteindre un Cop Global annuel de 2.8. Il faudra comme pour la chaudière diminuer ce rendement des pertes en ligne des conduites, du rendement d’émission et du rendement de régulation….

Energie primaire ou énergie consommée.
Si nous comparons deux générateurs que sont une chaudière gaz par exemple et une pompe à chaleur, la notion d’énergie primaire que retient la réglementation thermique 2012 est bien différente. En effet, l’énergie primaire étant l’énergie à l’origine, il existe des « coefficients de conversion » pour comparer les énergies entre elles. En France ! Le coefficient de conversion de l’électricité est de 2.58 et celui du gaz de 1. Ainsi si l’on compare une énergie consommée annuelle de 10 000 kWh gaz pour une chaudière gaz et de moins de la moitié soit 4000 kWh/an pour une pompe à chaleur, le bilan d’énergie est quasiment identique en termes d’énergie primaire

. Chaudière gaz : 10000 kWh x coeff : 1 = 10 000 kWh(ep)/an

. Pompe à chaleur : 4000 kWh x coeff : 2.58 = 12 900 kWh(ep)/an


Pour aller plus loin :

. Performances d’une chaudière à condensation

. Les points essentiels de la réglementation RT 2012

. La pompe à chaleur

. Site d’informations GDF SUEZ



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