Le rendement des pompes à chaleur : facteur de performance
Le terme "facteur de performance" est souvent utilisé dans le domaine des pompes à chaleur. D'autres termes tels que le Facteur de Performance Annuelle (FPA) et le Coefficient de Performance (COP PAC) sont aussi récurrents. Ces termes sont rarement expliqués en détails et ne permettent donc pas de comprendre toute la signification et l'importance. C'est pourquoi Buderus vous explique tout ce qu'il faut savoir sur le coefficient de performance et son importance en matière de rendement. La marque vous donneégalement quelques conseils utiles sur la manière d'augmenter la rentabilité de votre pompe à chaleur (PAC).
Demander un devis sans engagementQu'est-ce que le Facteur de Performance Annuel (FPA) d'une pompe à chaleur ?
Le Facteur de Performance Annuel (FPA) est l'un des paramètres les plus importants pour évaluer l'efficacité et la rentabilité d'un système de chauffage. Il décrit le rapport existant entre l'énergie électrique consommée et la chaleur produite sur une période d'un an. Il prend également en compte les conditions spécifiques de l'habitation.
En dehors du facteur de performance annuel, il existe deux autres indicateurs clé à connaître pour évaluer l'efficacité d'une pompe à chaleur :
- Le Coefficient de Performance (COP) : La valeur COP d'une pompe à chaleur, également appelée coefficient de performance, se base elle aussi sur le rapport entre l'énergie thermique produite et l'électricité consommée. Contrairement au FPA, elle se calcule dans des conditions standardisées et ne concerne que la pompe à chaleur en elle-même, et non le système de chauffage qui lui est associé.
- Le Coefficient de Performance Saisonnier (SCOP) : le SCOP d’une pompe à chaleur est légèrement plus précis et plus réaliste que le COP. En effet, le SCOP correspond à la valeur du COP d'une pompe à chaleur, en fonction de la température extérieure (12 °C, 7 °C, 2 °C et -7 °C).
Comme nous l'avons mentionné précédemment, le Facteur de Performance Annuel d'une pompe à chaleur correspond à son efficacité dans des conditions réelles. Il représente le rapport entre l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement d'une PAC et la chaleur de chauffage générée dans une habitation donnée. On calcule toujours le FPA de manière individuelle, car les systèmes de chauffage, la distribution de la chaleur et l'isolation diffèrent d'une maison à l'autre. Calculer le COP d’une pompe à chaleur ou le SCOP est indispensable pour réaliser ce calcul, même s’il ne s’agit que d’indications. Par exemple, les pompes à chaleur avce un coefficient de performance moyen dans une maison bien isolée dotée d'un chauffage de surface moderne (mur/plancher) peuvent atteindre un COP plus élevé que celui d'appareils dont le COP est bon dans une maison ancienne mal isolée.
Que veut dire le Facteur de Performance Annuel concernant le rendement des pompes à chaleur ?
Le FPA d'une pompe à chaleur indique l'efficacité d’une PAC fonctionnant dans un logement donné sur une année. Au cours de cette période, il est fort probable que l’habitation concernée soit confrontée à toutes les conditions de base. Ces dernières regroupent les différentes températures extérieures, les besoins variables en chauffage des espaces de vie et les températures d'approvisionnement qui varient selon les saisons. Par conséquent, le FPA est la valeur la plus fiable pour déterminer l'efficacité et la rentabilité réelles d'une pompe à chaleur. Mais même ce coefficient ne peut pas prendre en compte tous les facteurs, tels que le comportement de l'utilisateur en matière de chauffage
Comment calcule-t-on le facteur de performance annuel (FPA) ?
Pour simplifier, le Facteur de Performance Annuel d'une pompe à chaleur correspond au quotient de la chaleur produite et de l'énergie électrique utilisée. Le FPA se calcule à l'aide de la formule suivante :
Facteur de Performance Annuel = chauffage (kWh/a) / électricité (kWh/a)
Pour le déterminer, il faut utiliser deux appareils de mesure distincts : un compteur de chaleur et un autre d'électricité. Il existe plusieurs programmes de simulation qui permettent d'estimer le FPA d'une pompe à chaleur en vue d'une planification. Toutefois, les valeurs calculées ne sont données qu'à titre indicatif, car elles peuvent différer du FPA réellement obtenu dans la pratique. Vous ne pourrez disposer de résultats fiables qu’une fois la première période de chauffage passée.
Exemple de calcul pour déterminer le FPA d'une maison individuelle
Supposons que vos besoins en chauffage s'élèvent à 20 000 kWh par an. Pour couvrir ces besoins, votre pompe à chaleur a besoin de 5 000 kWh d'énergie électrique. Le coefficient de performance annuel de la pompe à chaleur dont vous avez besoin est donc de 4, soit une production de 4 kWh de chaleur à partir d’1 kWh d'énergie électrique. En d'autres termes, le modèle de PAC que vous choisirez devra être capable de produire quatre fois plus de chaleur qu'elle ne consomme d'électricité.
Qu'est-ce qu'une une bonne valeur pour le FPA ?
En général, plus le Facteur de Performance Annuel est élevé, plus le système de chauffage est efficace et plus les coûts d'exploitation sont faibles. Selon la source de chaleur utilisée, les pompes à chaleur modernes peuvent atteindre des FPA compris entre 3 et 5. Les valeurs des FPA des pompes à chaleur géothermiques ou des PAC sur nappe phréatique sont généralement légèrement supérieures à celles des FPA des pompes à chaleur air/eau . Les caractéristiques générales de l'habitation influencent également le FPA. Les pompes à chaleur installées dans les maisons neuves atteignent généralement des facteurs de performance plus élevés que celles des maisons existantes. Cela s’explique par le fait que les normes d'isolation thermique sont plus strictes dans les maisons neuves. Les habitations neuves requièrent donc relativement peu d'énergie pour atteindre et maintenir un certain niveau de chaleur à des températures extérieures basses, alors que les logements existants, moins bien isolés, ont besoin de plus d'énergie.
Comment obtenir un FPA élevé ?
Il y existe plusieurs façons d'augmenter le FPA. Par exemple, il est possible d'installer un système de chauffage capable de couvrir de grandes surfaces, tel qu'un chauffage mural ou un chauffage au sol pouvant fonctionner à une température d'alimentation basse. Les grands radiateurs peuvent aussi être utiles, même s'ils sont moins efficaces. Opter pour une bonne isolation des espaces de vie et des conduites d'eau chaude peut également être un véritable atout, afin de limiter les déperditions de chaleur. Enfin, il est possible d'améliorer le FPA en combinant la PAC à un système photovoltaïque ou solaire thermique.
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Demandez votre devis gratuitQuestions fréquemment posées sur le Facteur de Performance Annuel des pompes à chaleur
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Bien que le COP ne tienne pas compte de certains facteurs dans le calcul de l'efficacité d'une pompe à chaleur, il peut tout de même en donner une bonne estimation. Cette valeur fournit également de précieuses informations sur le rapport entre la chaleur produite et l'énergie requise pour ce faire. Cela permet, au moins, d'estimer les coûts d'exploitation. Une bonne valeur de COP se situe généralement entre 3 (pompes à chaleur à air) et 5 (pompes à chaleur sur nappe phréatique). Une pompe à chaleur dont le COP est inférieur à 2 n'est généralement pas rentable.
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Les données relatives au COP d'une pompe à chaleur figurent dans la notice du fabricant, se trouvent sur la fiche technique ou sont consultables en ligne sur le site web du fournisseur de la PAC. Idéalement, vous y trouverez même plusieurs valeurs de COP correspondant à divers scénarios impliquant des températures extérieures et de départ différentes ainsi que l’EER (coefficient d’efficacité frigorifique) de la PAC. Chaque constructeur a l'obligation d'indiquer la valeur COP des PAC qu'il propose à la vente.
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