Une nouvelle étape : la pompe à chaleur

 En suivant les objectifs de dé-carboner nos usages de l'énergie, la question du chauffage au gaz se pose. L'objectif actuel affiché par les pouvoirs public est d'ailleurs de sortir du chauffage au gaz [lien].

En 2019, je me suis donc intéressé aux nouveaux produits qui existent en pompe à chaleur électrique. La pompe à chaleur air/eau Yutaki M a retenu mon attention [lien] :

• C'est une pompe à chaleur monobloc : pas d'intervention sur la partie frigorifique entre l'unité intérieure et l'unité extérieure. Le risque de fuite de réfrigérant est donc limité, les opérations de maintenance plus fiable et l'installation est beaucoup plus simple.
• Il n'y a qu'une liaison hydraulique : l'intégration dans l'installation existante est plus simple.
• Une haute efficacité saisonnière : jusqu'à 188% en basse température.

Le couplage hydraulique se fait de la façon suivante :

La pompe à chaleur sur le retour du circuit de chauffage afin de préchauffer l'eau revenant à la chaudière et de réduire la consommation de gaz. J'utilise une bouteille de découplage entre le circuit principal (chaudière et radiateurs) et le circuit secondaire (pompe à chaleur) afin de garantir un bon fonctionnement des 2 circulateurs, de la chaudière et de la pompe à chaleur.

J'ai choisi de dimensionner la pompe à chaleur en relève de la chaudière, j'ai donc choisi modèle de 4,5 kW. La pompe à chaleur ne fonctionnera que sur le circuit de chauffage pour couvrir environ 90% du besoin assuré initialement par le gaz. Le gaz continuera principalement à fonctionner pour assurer la production d'ECS pendant la période d'hiver

La PAC fourni donc 9000 kWh annuel thermique, avec une efficacité saisonnière de 1,83% soit un coefficient de performance (COP) de 1,83 x 2.5 = 4,58. La consommation d'électricité associée est de 1965 kWh.

Le gain en terme de facture (au 20/12/2020) est calculé en prenant en compte: 

• La différence de consommation de gaz et d'électricité : (9000 kWh de gaz 5,19 c€/kWh) - 306€ (1965 kWh d’électricité à 15,65 c€/kWh) = 151€/an. 
• La consommation de gaz restante étant réduite à 1000 kWh, il est possible de changer l'abonnement gaz pour passer du tarif B1 au B0 :

        - Ajouter un surcoût de 24€ sur la consommation de gaz résiduelle entre le tarif BA et B0.

        - Gain de 147€ sur l'abonnement gaz. 

• Le gain annuel est de 333€. En tenant compte d'une augmentation annuelle de 3% des prix de l'énergie, en moyenne sur 20 ans, le gain annuel est de 426€.

Le prix de la pompe à chaleur avec une mise en service et une TVA à 5,5% est de 3050€, par exemple chez Domotelec [lien]. Le temps de retour sur investissement est donc de 7 ans sans tenir compte des aides. Il existe 2 types d'aides, les certificats d’économie d’énergie (C2E) et les crédits d’impôt, ces calculs doivent être réalisés spécifiquement pour chaque situation individuelle.

Un peu de matériel de plomberie supplémentaire est nécessaire pour réaliser l'installation :

• La bouteille de découplage [lien],
• Un pot à boues [lien],
• Une soupape de protection contre le gel [lien],
• Flexibles en 1" calorifugés [lien].

Quelques photos de l'installation :

Voici le résumé des indicateurs retenus sur cette solution :

Figure : Diagramme Sankey avec un couplage PAC/chaudière

Table : Evolution de l'énergie primaire consommée, du taux d'ENR, d'énergie primaire, du coefficient d'énergie primaire, de la facture et des émissions de CO2.

L'impact de la PAC est significatif sur le taux d'énergie renouvelable et sur les émissions de CO2 mais l'augmentation de la consommation d’électricité du réseau fait augmenter la consommation d’énergie primaire à cause du terme de perte du réseau. En pratique, le chantier de la pompe à chaleur a été pensé en même temps qu'un installation de panneaux photovoltaïque, c'est le prochain article...