Consommation d’une pompe à chaleur en kWh : comment la calculer ?

Rédigé par Pierre MORANT

Publié le 6 mai 2022, mis à jour le 7 mars 2024

Besoin de conseils pour votre pompe à chaleur ?
  1. 1. Comment calculer la consommation d’une pompe à chaleur en kWh ?
  2. 2. Le coefficient de performance (COP) détermine le rendement d'une PAC
  3. 3. Performance des pompes à chaleur suivant le type d'installation
  4. 4. Performance des pompes géothermiques
  5. 5. Performance des pompes aérothermiques
  6. 6. Comment estimer la consommation d'une pompe à chaleur ?
  7. 7. Estimer la consommation énergétique d'une maison
  8. 8. Calculer la consommation en remplacement d'une installation à énergie fossile
  9. 9. Coûts et rentabilité d'une pompe à chaleur : quel prix pour quelle facture ?
  10. 10. Comment optimiser la consommation annuelle d'une PAC ?
  11. 11. Faire des économies dans le fonctionnement d'une pompe à chaleur grâce à un modèle connecté
  12. 12. Un bon dimensionnement et un bon coefficient de performance permettent de réduire la facture

Comment calculer la consommation d’une pompe à chaleur en kWh ?

Une pompe à chaleur (PAC) est un système de chauffage écologique. Écologique, car une PAC utilise des énergies renouvelables pour produire de la chaleur. Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur est assez simple. Une PAC puise les calories dans l’air extérieur, le sol, ou l’eau d’une nappe phréatique, pour les restituer dans le logement à chauffer. C’est un système économique, car une PAC produit entre 3 et 6 fois plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Voyons comment estimer la consommation d’une pompe à chaleur en kWh et les facteurs qui influencent le prix de votre facture.

Le coefficient de performance (COP) détermine le rendement d'une PAC

Le COP est la première caractéristique d’une PAC à connaître pour évaluer sa future consommation. Le COP correspond au rapport entre l’énergie produite par la PAC et l’énergie consommée. Ainsi, une PAC qui a un COP de 4, consomme 1 kWh pour produire 4 kWh. L’énergie consommée est l’électricité. Cette électricité est utilisée pour faire fonctionner les différents éléments de la PAC : ventilateur, compresseur, pompes, détendeur, etc. Le COP varie en fonction du type de PAC, de sa conception et des conditions climatiques. Le fabricant fournit différentes valeurs de COP mesurées dans différentes conditions d’utilisation.

Performance des pompes à chaleur suivant le type d'installation

Les performances obtenues avec les PAC géothermiques et aérothermiques diffèrent. Les COP attendus avec une PAC géothermique sont meilleurs (plus haut) que ceux obtenus avec les PAC aérothermiques. L’économie d’énergie sera donc plus importante avec une PAC géothermique.

Performance des pompes géothermiques

Les pompes à chaleur géothermiques puisent les calories dans le sol (PAC sol/eau) ou les nappes phréatiques (PAC eau/eau). Ce sont les PAC les plus performantes, car les températures du sol et des nappes phréatiques sont assez constantes tout au long de l’année. Cela assure un rendement constant de la PAC, qui produit une chaleur douce et continue en toute saison. Les modèles réversibles permettent également de climatiser une maison entière l’été. Le COP des PAC géothermiques dépasse souvent 4 et peut même atteindre 6.

Performance des pompes aérothermiques

Les PAC aérothermiques (air/air ou air/eau) puisent les calories dans l’air extérieur. Leur rendement est optimal lorsque la température de l’air est supérieure à 7 °C. Dès que les températures baissent, le COP diminue. Le COP des pompes aérothermiques est en général autour de 3-4. Par temps froid, le COP peut chuter jusqu’à 1-2. Les économies de consommation réalisées avec les pompes aérothermiques dépendent donc fortement du climat du lieu d’habitation. Une PAC aérothermique est plus performante sous des climats tempérés.

Certains fabricants proposent des PAC air/eau spécial montagne. Ces pompes ont une conception spéciale pour fonctionner jusqu’à des températures extérieures de -20 °C avec un COP de 2,9. Ce type de PAC permet de remplacer une chaudière au fioul en climat froid. Il faudra toutefois que la maison soit suffisamment bien isolée pour limiter la consommation en électricité.

Comment estimer la consommation d'une pompe à chaleur ?

Une pompe à chaleur consomme de l’électricité pour fonctionner. Cette énergie sert à faire fonctionner les différents éléments qui captent les calories extérieures et les transforme pour les transmettre au système de chauffage. Il existe différents moyens d’estimer la consommation d’une PAC en fonction de l’installation. C’est là que le COP entre en jeu et qu’il faut utiliser une valeur de COP réaliste.

Estimer la consommation énergétique d'une maison

Dans le cas d’une maison neuve, il faudra estimer les besoins en chauffage à partir des critères suivants :

  • le volume à chauffer (surface totale du logement multipliée par la hauteur sous plafond) ;
  • les équipements de chauffage (plancher chauffant ou radiateurs) ;
  • les besoins en eau chaude sanitaire ;
  • la qualité de l’isolation de la maison ;
  • les conditions climatiques (les climats froids et humides diminuent les performances d’une PAC aérothermique) ;
  • l’orientation de la maison ;
  • le nombre de personnes occupant le logement ;
  • la température de confort demandée.

Des logiciels employés permettent de calculer les besoins estimés en fonction de ces paramètres et du COP annuel. À l’aide de ce logiciel, un professionnel sera en mesure d’estimer assez précisément la consommation annuelle de votre pompe à chaleur.

Calculer la consommation en remplacement d'une installation à énergie fossile

Dans le cas d’un remplacement de chauffage au gaz ou au fioul, les consommations réelles peuvent servir de base de calcul. Les litres de fioul ou volume de gaz sont convertis en kWh d’électricité selon des coefficients connus. Pour le fioul, 1 litre = 10,3 kWh. Pour le gaz, 1 kg = 13,8 kWh. Il suffit ensuite de diviser les kilowattheures obtenus par le coefficient de performance annuel de la PAC. Prenons l’exemple d’une consommation de 2 000 litres de fioul. On peut estimer les besoins à 20 600 kWh et la consommation de la PAC à 5 150 kWh, pour une PAC de COP 4.

Coûts et rentabilité d'une pompe à chaleur : quel prix pour quelle facture ?

Une pompe à chaleur est un moyen de chauffage économique, dès lors qu’elle est utilisée dans des conditions optimales. Pour déterminer si l’installation d’une pompe à chaleur peut être rentable, il faut prendre en compte les coûts d’installation, les coûts de fonctionnement et d’entretien, et les aides financières de l’État auxquelles vous avez droit. Il y a donc de nombreux paramètres à considérer pour déterminer la rentabilité d’une PAC. Tout cela est à mettre en perspective avec le coût des autres énergies renouvelables, comme le bois et le biogaz.

Comment optimiser la consommation annuelle d'une PAC ?

Il est important de bien optimiser la consommation annuelle d’une PAC. Il faut d’abord que les conditions climatiques et la configuration de l’installation permettent un fonctionnement optimal. Pour réduire la consommation d’électricité au maximum, il est par ailleurs possible d’installer un système de régulation intelligent.

Faire des économies dans le fonctionnement d'une pompe à chaleur grâce à un modèle connecté

Certaines PAC peuvent être contrôlées à distance. Les modèles les plus récents sont connectés nativement. Ainsi, la PAC peut être facilement pilotée à distance grâce à une application installée sur votre tablette ou smartphone. L’utilisation d’un système de régulation permet de contrôler précisément les besoins en chauffage en fonction de la journée et de chaque pièce. Cette connectivité facilite les économies de chauffage. Voyez ici quels sont les avantages d’une pompe à chaleur connectée et intelligente.

Un bon dimensionnement et un bon coefficient de performance permettent de réduire la facture

Pour maîtriser la consommation d’une pompe à chaleur en kWh, il faut d’abord qu’elle soit bien dimensionnée. La PAC doit être parfaitement dimensionnée aux besoins et caractéristiques du logement. En effet, une PAC dont la puissance est insuffisante entraînera une surconsommation d’électricité. Ne pas surdimensionner une PAC est tout aussi important. Une PAC trop puissante ne fonctionne pas de façon optimale et s’use prématurément.

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Pierre MORANT, Chef de Projet direction technique PROXISERVE

12 ans d’expérience en management de projets, encadrement et gestion de centre de profit.
Responsable depuis 2020 du développement de l’activité Pompes à Chaleur de Proxiserve.
Diplômé de l’ENSTA Paristech en 2009 en énergies renouvelables et nucléaire.

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