Les pompes à chaleur sont des appareils à haute efficacité énergétique qui offrent la possibilité d’obtenir le chauffage et la climatisation de la maison avec un seul système. Ces dernières années, leur popularité a augmenté en raison d’une consommation moindre et d’une meilleure efficacité par rapport aux systèmes traditionnels. Ces avantages conduisent donc à des économies économiques, mais aussi à un moindre impact environnemental de nos habitations. Mais comment les pompes à chaleur garantissent-elles ces avantages ?
Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?
Une thermopompe est un système qui permet d’obtenir la climatisation dans un appartement, une maison ou même un environnement plus vaste, comme un espace commercial ou industriel. Une pompe à chaleur peut chauffer aussi bien le chaud que le froid et constitue donc une solution unique qui garantit le confort climatique aussi bien en été qu’en hiver.
La pompe à chaleur peut être constituée d’un seul élément (pompe à chaleur monobloc) ou elle peut être composée de deux ou plusieurs appareils. Le premier composant fondamental est celui installé à l’extérieur, qui absorbe la chaleur d’une source renouvelable. Il peut s’agir de l’air que nous respirons, d’un bassin d’eau de surface ou souterraine, ou du sol lui-même : la pompe à chaleur absorbe la chaleur que ces « sources » dégagent de manière gratuite et illimitée. Un (ou plusieurs) composants sont installés à l’intérieur de la maison et sont chargés de diffuser la chaleur absorbée à l’extérieur vers l’environnement intérieur. Ce transfert de chaleur entre les systèmes externe et interne se produit au moyen d’un circuit fermé avec un type particulier de gaz à l’intérieur. Lorsque la pompe à chaleur assure le refroidissement, la machinerie remplit la fonction inverse : la chaleur est absorbée à l’intérieur de la maison et est ensuite restituée à l’extérieur vers l’une des sources décrites.
Les pompes à chaleur ont besoin d’électricité pour fonctionner. Le grand avantage de ces systèmes réside dans le fait que l’énergie qu’ils transfèrent sous forme de chaleur dans notre maison est jusqu’à 5 fois supérieure à l’électricité qu’ils consomment. Grâce à ce haut rendement, les pompes à chaleur garantissent des économies importantes par rapport à l’installation combinée d’une chaudière et d’un système de rafraîchissement d’été. Dans les chaudières, en effet, la source de chaleur est le gaz qu’elles consomment, mais l’énergie qu’elles parviennent à transférer est certainement inférieure à celle générée par la combustion du gaz à l’intérieur. Il apparaît donc clair qu’avec leur capacité à transférer jusqu’à 5 fois l’énergie électrique absorbée sous forme de chaleur, les pompes à chaleur représentent une solution plus efficace.
Y a-t-il une économie avec une pompe à chaleur ?
Grâce à leur rendement supérieur par rapport aux systèmes traditionnels, les pompes à chaleur sont certainement le système de climatisation et de chauffage le plus attractif pour les personnes plus attentives à la consommation énergétique. Passer d’un système de chauffage ou de climatisation traditionnel à un système de pompe à chaleur est souvent perçu comme une opération coûteuse d’un point de vue économique. Cependant, de nombreux facteurs rendent l’installation de ces systèmes beaucoup moins coûteuse. En effet, au moment de la rédaction de cet article, des incitations et des allégements fiscaux sont disponibles au niveau national et local qui permettent de réduire les coûts d’installation de ces systèmes, tels que :
- Le Compte Thermique 2.0, c’est à dire une incitation fournie par le GSE (Gestionnaire des Services Energétiques) et calculée en fonction de la puissance de la pompe à chaleur et de la zone climatique dans laquelle elle est installée. L’incitation est égale au maximum à 65 % des dépenses engagées (si celle-ci est inférieure à l’incitation maximale calculée). Pour les montants inférieurs à 5 000 €, l’incitatif est payé en une seule fois, sinon il est remboursé en plusieurs fois variant entre 2 et 5 en fonction du montant.
- L’Ecobonus 2024, avec un allègement fiscal égal à 65% du montant dépensé, recevable dans 10 ans en remboursement IRPEF en phase 730 (déclaration d’impôts).
- Le Home Bonus, avec une incitation égale à 50% du montant dépensé, recevable dans 10 ans et égal à un maximum de 48 mille euros. Dans ce cas également, l’incitatif est versé sous forme de remboursement IRPEF dans la phase 730 et s’ajoute aux frais de rénovation de la même unité immobilière.
De plus, les pompes à chaleur garantissent des économies à long terme, notamment lorsqu’elles sont associées à des panneaux photovoltaïques qui génèrent de l’énergie gratuite et renouvelable. Une augmentation supplémentaire des économies économiques à long terme peut être obtenue lorsque ces deux systèmes sont combinés avec le système Clivet Smart Living, qui comprend une batterie pour stocker l’électricité produite par les panneaux photovoltaïques. La batterie, en effet, se recharge pendant la journée, lorsque la production d’énergie est maximale et permet à la pompe à chaleur de fonctionner sans acheter d’électricité au réseau le soir et la nuit, en utilisant l’énergie accumulée pendant la journée. Les pompes à chaleur peuvent également chauffer l’eau chaude utilisée pour les robinets et les douches. Enfin, installer une pompe à chaleur implique d’augmenter la classe énergétique de la maison et représente donc une valeur ajoutée lors de la mise en vente de la maison.
Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est très simple et implique l’utilisation de sources naturelles. Son fonctionnement est basé sur l’échange thermique par conduction, c’est-à-dire le flux de chaleur qui se produit depuis des zones à température plus élevée vers celles à température plus basse. Une pompe à chaleur, en effet, absorbe l’énergie thermique d’une source naturelle comme l’air, un plan d’eau ou le sol à l’extérieur de la maison. Une fois la chaleur absorbée, elle est transférée via un gaz vers l’environnement intérieur pour chauffer l’environnement ou produire de l’eau chaude sanitaire. Il existe trois principaux types de pompes à chaleur :
- Les pompes à chaleur air-air permettent l’échange de chaleur entre l’air du milieu extérieur et l’air intérieur d’une habitation ;
- Les pompes à chaleur air-eau échangent de la chaleur avec l’air extérieur et chauffent l’eau dans un système situé à l’intérieur de la maison. Cette eau peut être utilisée pour le chauffage ou à des fins sanitaires : dans les robinets, les douches, etc. ;
- Les pompes à chaleur géothermiques ou pompes à chaleur eau-eau utilisent la température constante du sol sous-jacent ou d’une masse d’eau pour absorber et restituer de la chaleur.
Une pompe à chaleur est composée d’un circuit à l’intérieur duquel circule un gaz et de deux échangeurs de chaleur : un à l’extérieur de la maison et un à l’intérieur de la maison. Lorsque la pompe à chaleur fonctionne en mode chauffage, à l’intérieur de l’habitation la chaleur contenue dans le gaz est transférée soit directement à l’environnement (par exemple les « splits » qu’on connaît pour les climatiseurs) soit à une chaudière (un grand réservoir cylindrique) remplie de eau. Le gaz se condense ensuite sous forme liquide, c’est pourquoi le système à l’intérieur de la maison fonctionne comme un condenseur dans ce mode. L’unité externe, quant à elle, absorbe la chaleur de l’environnement, évaporant le gaz liquéfié sous forme gazeuse, fonctionnant comme un évaporateur de gaz dans le circuit. Si la pompe à chaleur est utilisée pour rafraîchir la maison, c’est exactement le contraire qui se produit et les rôles de condenseur et d’évaporateur sont inversés. Pour distribuer la chaleur ou le froid à l’intérieur d’un bâtiment, la pompe à chaleur utilise normalement de l’eau, comme une chaudière, en la faisant circuler dans des radiateurs, des unités terminales ou des planchers radiants.
Les avantages sur l’impact environnemental
Les économies économiques offertes par les pompes à chaleur s’accompagnent également d’une amélioration significative de l’impact environnemental de la maison. Une pompe à chaleur permet d’optimiser la consommation électrique du réseau public et de supprimer la consommation de gaz méthane. En effet, le fonctionnement d’une pompe à chaleur n’entraîne aucune émission directe de dioxyde de carbone (CO2) direct. Les émissions indirectes, qui tiennent compte de la production d’électricité, peuvent être réduites jusqu’à environ 50 %. Si la pompe à chaleur utilise de l’énergie provenant d’une source renouvelable, comme celle produite par un système photovoltaïque installé sur le toit de la maison, la consommation d’énergie et les coûts peuvent être réduits jusqu’à 80 % par rapport aux chaudières. Les pompes à chaleur Clivet utilisent également le réfrigérant naturel R290 qui garantit des performances élevées et des températures comparables à une chaudière dans un respect maximal de l’environnement. Dans le passé, en effet, les gaz utilisés dans les pompes à chaleur avaient un impact environnemental élevé en termes de GWP (Global Warming Potential, ou potentiel de réchauffement global) s’ils étaient dispersés dans l’atmosphère. Le réfrigérant naturel R290, quant à lui, est un gaz naturel, composé presque entièrement de propane, qui a un faible impact environnemental tout en garantissant d’excellentes performances pour les pompes à chaleur. De plus, le système Clivet Smart Living permet également d’optimiser l’allumage et l’extinction de la pompe à chaleur, en régularisant son fonctionnement et en obtenant une consommation d’énergie minimale.