En France, la demande de chauffage par pompes à chaleur (PAC) connaît depuis deux ans une augmentation de 20 à 30%. Avec 152500 appareils vendus en 2008, soit plus du double de lannée précédente, la dynamique se poursuit, bien quenregistrant une inflexion de sa progression. Lannée 2009 a démarré en marquant le coup du changement de taux du crédit dimpôt, mais cette croissance ralentie du marché des PAC maintient tout de même clairement la position de la France en tête en Europe, derrière la Suède. Côté technologie, les innovations se multiplient, améliorant lefficacité des PAC. Les appareils sont de plus en plus performants, avec des COP parfois proches de 5, pour des applications dans le neuf comme dans la rénovation, et qui sadaptent à tous les climats, même les plus rigoureux. Côté esthétique et intégration, les progrès sont également notables grâce à des systèmes plus compacts, qui assurent le chauffage de la maison, mais aussi leau chaude et le rafraîchissement, voire la ventilation. On assiste également au développement de loffre de chauffe-eau thermodynamiques, appareils intégrant une pompe à chaleur, qui viennent remplacer avantageusement un vieux ballon électrique par exemple. Scroll et Inverter se généralisent Le terme Scroll désigne une technologie de compresseur de plus en plus employée. Un compresseur Scroll comprime un gaz en continu en faisant tourner une partie mobile en forme de spirale autour dune autre spirale fixe. Avantages du système : la robustesse, la légèreté et la faible consommation des compresseurs. Plus sophistiquée, la technologie Inverter améliore le COP, et donc augmente les économies. Contrairement à un système fonctionnant en tout ou rien, cest-à-dire à 100% de sa puissance à chaque enclenchement, la technologie Inverter permet de ne solliciter que 20% de la capacité de la pompe si telle est la puissance nécessaire. De plus, dès que la température extérieure est supérieure à – 6°C, le compresseur est artificiellement plus petit que léchangeur et se retrouve donc suralimenté en énergie renouvelable. En privilégiant la continuité du fonctionnement plutôt que la succession des phases de marche/arrêt, lInverter améliore la fiabilité, et donc la longévité de la pompe à chaleur. Place à la haute température La pompe à chaleur haute température va-t-elle détrôner la chaudière ? Aujourdhui, le marché de la pompe à chaleur est si important que les industriels apportent le fruit de leurs recherches technologiques et proposent désormais des pompes à chaleur capables de produire de leau chaude à 65°C, voire plus. Cette orientation est dautant plus essentielle que le marché de la rénovation et du remplacement des anciennes chaudières est énorme et concerne plusieurs millions dunités ! De plus, dans le neuf comme dans la rénovation, produire de leau chaude sanitaire à 55°C est un besoin important pour la maison, auquel ne répondent pas les pompes à chaleur classiques, souvent limitées à une température deau chaude de 45°C. À cela sajoutent les craintes dues aux risques de légionelle qui apparaissent à des températures inférieures à 50°C ; on peut donc considérer que la pompe à chaleur haute température est une réponse en matière de chauffage et de production deau chaude sanitaire (ECS). Même par grand froid Pour assurer un chauffage efficace dans les régions froides, la puissance de la pompe à chaleur doit être sélectionnée en fonction des températures les plus basses, ce qui conduit à choisir un équipement surdimensionné pour la majeure partie de son utilisation. Avec la technique Zubadan, mise au point et brevetée par le fabricant Mitsubishi Electric, plus besoin de surdimensionnement ! Il sagit dinjecter un mélange de gaz et de liquide au niveau du compresseur, ce qui permet dobtenir une température de refoulement maîtrisée et un débit massique suffisant pour que le système soit capable de délivrer une puissance de chauffage constante, quil fasse + 7°C ou – 15°C à lextérieur. Résultat : inutile de prévoir un appoint de chauffage. La technologie Zubadan permet, grâce à « linjection flash », une montée en température de la batterie deux fois plus rapide. Ce qui va permettre de réduire encore la durée du cycle de dégivrage, ainsi que la fréquence qui va passer à 150 minutes. Il ny a donc plus de dérive de la température ambiante et lutilisateur na plus le temps de se rendre compte du moindre écart de température. Cette technique ouvre la voie de la rénovation résidentielle aux PAC air/eau : celles-ci peuvent désormais se raccorder directement aux radiateurs classiques, comme les PAC eau/eau fonctionnent avec des radiateurs « basse température ». Les grosses puissances aussi Ces nouveaux équipements dotés de la technologie Zubadan ne sont pour linstant disponibles que dans des gammes de puissance de lordre de 15kW, ce qui limite leur emploi à la maison individuelle et au petit tertiaire. Or, dans certains bâtiments de taille importante, lemploi de pompes à chaleur traditionnelles ne convient pas et, en tout cas, pour couvrir les pointes de chauffage, on devra faire appel à des produits disposant de plusieurs compresseurs ou de compresseurs plus importants. Et, lorsque les besoins sont moindres, en mi-saison par exemple, lintérêt économique de tels produits est discutable. Cest pourquoi lindustriel Viessmann a eu lidée de lancer une solution modulaire à deux allures : la Vitocal 300-G eau glycolée/eau est composée dun module maître (de 6,2 à 17,6kW) qui peut fonctionner seul, mais aussi piloter un second module, dans la même gamme de puissance. Les deux modules permettent de délivrer jusquà 35,2kW, avec une alimentation 400V. La régulation du module esclave est assurée par le module maître. La combinaison des modules permet à lutilisateur de répondre de manière aussi efficace que possible à ses besoins thermiques par exemple dans un petit immeuble collectif. Le module esclave pourra aussi fournir le chauffage alors que le module maître sera responsable de la production deau chaude sanitaire. La PAC au service de leau chaude En maison individuelle, les systèmes thermodynamiques actuels sont surtout utilisés pour le chauffage, mais de plus en plus dindustriels proposent des solutions globales permettant de réaliser également la production deau chaude sanitaire. On trouve aussi des appareils conçus uniquement pour la production deau chaude et qui trouvent tout leur intérêt dans lexistant, en remplacement dun chauffe-eau électrique par exemple. Dans ces ballons indépendants, le condenseur de la PAC peut être situé à lextérieur de lappareil : le système utilise alors comme source primaire soit lair (extérieur, ambiant, extrait), soit un capteur géothermique. Lorsque le condenseur est situé à lintérieur du ballon, il prend la forme dun serpentin ; le système utilise alors un capteur géothermique ou la température retour eau dun circuit de plancher chauffant. Une résistance électrique prend le relais en appoint. Des appareils combinant la pompe à chaleur et lECS dans un même habillage existent également, principalement en version eau glycolée/eau, et sont souvent utilisés dans les pays nordiques. Leur intérêt réside dans leur compacité et dans le fait que léchangeur intégré soit réellement adapté à la PAC. Enfin, une évolution récente voit apparaître sur le marché des systèmes thermodynamiques compacts réalisant le chauffage, lECS intégrée mais aussi la ventilation double flux des locaux. En application sur air extrait, lair est dirigé vers lextérieur par une gaine dévacuation en liaison avec des bouches dadmission assurant larrivée dair extérieur frais dans les pièces dhabitation. La pompe à chaleur devient alors lélément central de la VMC. Ces systèmes « tout-en-un » optimisent la récupération dénergie et sont particulièrement adaptés aux constructions à faibles déperditions de type BBC ou PassivHaus. Ils réclament cependant une démarche qualité aussi bien au niveau du matériel que de linstallation. Frédérique Imbs le système “tout-en-un“ est idéal pour un BBC. La régulation : une alliée indispensable Que donneraient ces générateurs, aussi performants soient-ils, sans un chef dorchestre ? Sans un système qui privilégie automatiquement le fonctionnement de la pompe à chaleur au détriment de la chaudière fioul ? Sans doute pas les économies escomptées. Et tous les efforts technologiques et financiers seraient réduits. Pour cela, il est plus quindispensable, surtout en rénovation, dassocier à la PAC une régulation adaptée désormais à tous les scénarios connus (PAC en relève de chaudière, avec ou sans production dECS ), une régulation simple et rapide à mettre en uvre, et qui travaille à produire et garantir les économies dénergie. Une régulation en kit préprogrammée peut être intéressante, surtout avec une technologie sans fil particulièrement adaptée à la rénovation. QualiPAC ET NF PAC : des garanties de qualité Association représentative de lensemble des acteurs de la filière Pompe à chaleur, lAFPAC sest donné, entre autres missions, celle de mettre en place les moyens permettant lobtention de la qualité des installations. Celle-ci passe par le respect du référentiel de la marque NF PAC applicable au matériel, et celui du référentiel de lappellation QualiPAC destinée aux installateurs. Pour compléter le dispositif, lAFPAC a élaboré un nouveau référentiel concernant leau chaude sanitaire : la certification « NF Performance chauffe-eau thermodynamique ». Tout comme la marque NF PAC et lappellation QualiPAC, « NF Performance chauffe-eau thermodynamique » a pour objectif de garantir au consommateur le recours à un matériel de qualité optimale. www.afpac.org
