Mode d’emploi pour comprendre le COP d’une pompe à chaleur

Confort thermique, économies d’énergie, aides à la rénovation… C’est décidé, vous allez équiper votre maison d’une pompe à chaleur (PAC) pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire. Logiquement, vous devrez étudier les caractéristiques techniques des différents modèles pour sélectionner le système le plus adapté à vos besoins et à votre logement. Parmi celles-ci figure le coefficient de performance énergétique, communément appelé COP. Qu’indique ce ratio ? Comment le calcule-t-on ? Quelle installation présente le meilleur rendement ? Hellio répond à vos questions.

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Coefficient de performance énergétique d’une pompe à chaleur : de quoi parle-t-on ?

COP et PAC : ces deux acronymes sont intimement liés. On vous explique pourquoi.

Définition du COP

Les trois lettres « COP » désignent le coefficient de performance énergétique d’une pompe à chaleur — lorsqu’elle est en mode chauffage pour les PAC réversibles. Il s’agit du rapport entre la quantité de chaleur générée et l’énergie utilisée par le compresseur pour faire fonctionner l’appareil.

Ce ratio sert à mesurer le rendement du système thermodynamique. Il fournit ainsi de précieuses informations aux personnes qui souhaitent installer une pompe à chaleur dans leur maison.

Les différents types de COP et leur calcul

Pour faire simple, le COP est égal au nombre de kilowattheures (kWh) de chauffage produits par la PAC, divisé par les kWh d’électricité qu’elle a consommés pour les produire. Le résultat de cette division s’exprime sans unité.

En réalité, plusieurs COP différents peuvent servir à définir la performance des pompes à chaleur. Selon la formule retenue, certains critères entrent ou non dans l’équation, par exemple les équipements accessoires ou la période d’utilisation de la PAC. Décryptons les variantes du COP que vous pouvez rencontrer pour un même appareil.

Le COP nominal ou constructeur

Le COP constructeur, aussi appelé COP nominal, est déterminé en laboratoire par les fabricants, dans les conditions d’essai fixées par les normes européennes (EN 14511-2).

En règle générale, le calcul s’effectue sur la base :

• D’une température extérieure de 7 °C pour les PAC aérothermiques (air-eau ou air-air).
• D’une température d’eau souterraine de 10 °C pour les modèles géothermiques (sol-eau ou eau-eau).
• D’une température de sortie de l’eau dans le circuit de chauffage de 35 °C.

Ce COP permet la comparaison au moment de l’achat, mais il s’avère peu représentatif du rendement de la PAC sur le terrain. En outre, l’équation intègre uniquement la puissance électrique absorbée par le groupe motocompresseur. Consommations annexes et pertes de chaleur dans les conduits ne sont pas prises en compte.

Le COP machine

Le calcul du COP machine est similaire à celui du COP constructeur, à la différence près qu’il inclut les auxiliaires non permanents. Outre le compresseur, d’autres éléments indispensables au fonctionnement de la PAC consomment de l’électricité, tels que les ventilateurs, ou les résistances électriques pour le dégivrage.

Le COP système

Avec le COP système, les auxiliaires permanents de la solution de chauffage sont intégrés à la formule de calcul. Il s’agit par exemple des pompes de circulation dans le plancher chauffant, ou du tableau électrique. Ces équipements fonctionnent en continu durant la saison de chauffe.

Le COP global de l’installation

Comme son nom l’indique, ce ratio réunit toutes les consommations liées à la pompe à chaleur, qu’elles soient annexes ou non. Mais pas seulement, car le COP global tient aussi compte des pertes énergétiques qui surviennent lors de la distribution de chaleur dans le logement.

Le COP annuel (COPA)

Contrairement aux précédents indicateurs de performance, le COP annuel prend en considération les variations de température, puisqu’il est calculé sur douze mois. Il permet donc d’évaluer le rendement moyen de la PAC sur toute l’année, notamment lorsque le thermomètre affiche moins de 7 °C à l’extérieur.

Le coefficient de performance saisonnier (SCOP)

Le SCOP est l’indice le plus important à retenir si vous envisagez d’installer une pompe à chaleur chez vous. Plus précis, il donne une idée de la performance du système au plus proche de la réalité. Il est défini en fonction d’une série d’informations croisées, et couvre les fluctuations climatiques durant la saison de chauffe.

Le SCOP figure obligatoirement sur les étiquettes des pompes à chaleur, conformément à la réglementation en vigueur. De plus, la méthode de calcul répond à la norme EN 14 825 : vous pouvez ainsi comparer sans crainte les différents modèles, et sélectionner celui qui convient le mieux à votre projet.

Voici les scores affichés par les fabricants sur les PAC :

• A+++ : SCOP supérieur à 5,1,
• A++ : SCOP entre 4,6 et 5,1,
• A+ : SCOP entre 4 et 4,6,
• A : SCOP entre 3,4 et 4.

Vous voilà désormais en mesure d’analyser les données présentes sur les fiches techniques des PAC !

Les autres indicateurs de performance d’une PAC

Le COP joue un rôle clé dans le processus d’achat d’une pompe à chaleur. Néanmoins, il n’est pas le seul moyen d’évaluer l’efficacité d’une PAC, et vous pouvez être confronté à d’autres critères de performance, à savoir :

• Le facteur de performance saisonnier (SPF) : plus large que le SCOP, il inclut toute l’installation de la PAC. Le calcul est réalisé à partir de mesures théoriques ou de valeurs observées sur le terrain.
• L’efficacité énergétique saisonnière (ETAS) : exprimée en pourcentage, elle représente le rapport entre la demande de chauffage durant la période de chauffe et la consommation énergétique annuelle pour y répondre.
• Le coefficient d’efficacité frigorifique (EER) : il mesure la performance de la PAC lorsqu’elle produit du froid (mode climatisation).

Un projet d’isolation ou de changement de chauffage ?

Quel type de pompe à chaleur possède le meilleur COP nominal ?

Plus le COP augmente, plus la PAC jouit d’un niveau de performance élevé. Cela signifie que vous consommez moins d’énergie, et que votre facture diminue. Aujourd’hui, l’essentiel des modèles disposent d’un COP oscillant entre 3 et 7. Ce chiffre s’interprète de la façon suivante : pour 1 kWh d’électricité consommée, l’appareil émet 3 à 7 kWh de chaleur.

Les familles de PAC

Le marché des pompes à chaleur se divise en plusieurs catégories. Les produits présentent des rendements variables selon la source d’énergie renouvelable consommée pour générer les calories.

Pour rappel, on distingue :

• Les PAC aérothermiques : les PAC air-air sont des systèmes réversibles qui récoltent l’énergie calorifique de l’air pour chauffer le logement en hiver, et le refroidir en été. Des splits, ou ventilo-convecteurs, propulsent ensuite la chaleur ou le froid à l’intérieur de l’habitation. Les PAC air-eau tirent également profit des calories contenues dans l’air extérieur. Mais à la différence des appareils air-air, la chaleur est distribuée grâce au circuit d’eau de chauffage, qui alimente les émetteurs (radiateurs ou plancher chauffant).
• Les PAC géothermiques : ces équipements exploitent la chaleur contenue dans le sol (modèles sol-eau) ou dans les eaux des nappes phréatiques (modèles eau-eau) pour faire monter en température le réseau d’eau chaude de la maison.

Les ordres de grandeur des COP

L’Agence de la transition écologique (Ademe) fournit des indications sur le rendement des pompes à chaleur aérothermiques :

• Le COP d’une PAC air-air est de l’ordre de 3.
• Le COP d’une PAC air-eau se situe entre 3 et 4.

Néanmoins, les pompes à chaleur géothermiques offrent le meilleur coefficient de performance énergétique. Le COP d’un modèle sol-eau se situe aux alentours de 4, tandis qu’il grimpe à 5 pour la PAC eau-eau. En cause : un milieu souterrain moins exposé aux variations de température.

Le COP : critère absolu pour le choix de sa pompe à chaleur ?

Le coefficient de performance énergétique est une donnée incontournable dans la sélection de votre future pompe à chaleur. En effet, la recherche du meilleur COP est judicieuse pour trouver un modèle efficace et économe. Toutefois, prendre uniquement ce facteur en compte serait une erreur.

Vous devez également considérer d’autres paramètres :

• Les possibilités d’installation : par exemple, les travaux nécessaires à la pose d’une PAC géothermique impliquent de creuser le sol en profondeur. Cette opération n'est pas toujours réalisable, en raison de la nature du terrain.
• La puissance de la PAC : le dimensionnement d’une pompe à chaleur est capital pour optimiser ses performances et sa durée de vie.
• Les attentes du ménage : chaleur, froid, eau chaude sanitaire… Déterminer les besoins des occupantes et occupants est indispensable afin d’installer le système de chauffage ou de refroidissement le plus adapté au logement.
• Le budget : le prix des pompes à chaleur fluctue selon la technologie. L’enjeu consiste donc à choisir la plus performante parmi les options envisageables sur le plan financier.
• Le niveau sonore : certaines PAC étant plus bruyantes que d’autres, les décibels émis par l’unité extérieure peuvent peser dans la balance. Ce critère d’achat a son importance pour garantir le confort acoustique du foyer, et pour limiter les nuisances causées au voisinage.
• Le type de chauffage en logement collectif : en appartement, le choix n’est souvent pas aussi varié qu’en maison individuelle. S’il s’agit d’un chauffage collectif, vous pouvez oublier les pompes à chaleur aérothermiques individuelles.

Réussir à faire le tri entre ces informations est souvent compliqué pour les particuliers. Hellio, expert en maîtrise de l’énergie, a regroupé l’essentiel des éléments à connaître sur les pompes à chaleur dans un catalogue complet.

Un doute subsiste ? Contactez notre équipe : un conseiller ou une conseillère vous guidera pas à pas.

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