Pompe à chaleur - fiche n°2

Le logement est un pavillon neuf de 184 m², bien isolé (VIVRELEC). Le chauffage est assuré par deux dalles de plancher chauffant.

Le fluide puise l’énergie solaire dans un réseau enterré à 80 cm de profondeur, sur une superficie de 300 m² Une pompe à chaleur porte la température du fluide à 35 °C environ, ce qui assure un confort satisfaisant.

Nota : Pour ce type d’installation, la surface enterrée correspond à sensiblement deux fois la surface à chauffer. Si l’espace disponible est limité, il est possible de réduire l’emprise au sol en superposant deux réseaux, par exemple l’un à 60 cm de profondeur et l’autre à 120 cm.

Le tarif bleu-blanc-rouge retenu en accord avec EDF a conduit à installer un chauffage d’appoint par air chaud ventilé, à partir d’une cheminée fermée utilisant du bois.

Depuis son installation en 1998 – 1999, l’installation n’a nécessité aucun entretien (hormis un ballon à changer à cause d’une fuite) et donne entière satisfaction moyennant un ajustement de la pression d’eau « chaude » 4 fois par an.

Bilan énergétique

Un suivi détaillé des consommations électriques a été réalisé, en distinguant les consommations de la pompe à chaleur et du circulateur (70 Watt) d’un côté et des autres usages électriques de l’autre côté. Ceci a permis de dresser un bilan énergétique précis, pour une année, de juin 2000 à mai 2001.

La consommation électrique totale de 12 400 kWh a pu être répartie entre 4 020 kWh pour le seul ensemble pompe à chaleur et 8 380 kWh pour les autres usages de l’électricité.

Ces autres usages ont pu être répartis 4 800 kWh pour la période d’octobre à avril compris pendant lesquels le chauffage est opérationnel et 3580 kWh en dehors de ces mois.

Une estimation eau chaude sanitaire donne 1 200 kWh pour cette même période.

L’écart 4 800 – 1 200 = 3 600 kWh représente la part des autres usages de l’électricité qui indirectement contribuent en partie au chauffage (éclairage, appareils ménagers…).

L’énergie thermique dissipée, via l’électricité, dans la maison peut être estimée comme suit :

4 020 x 4,2 (16 900) + 3 600 = 20 500 kWh

Nota : Cette estimation est obtenue en retenant pour la pompe à chaleur, le coefficient de performance (COP) de 4,2 annoncé par VIVRELEC, en ajoutant, pendant les mois d’hiver et ceux de demi-saison, les consommations électriques des autres usages, avec un COP de 1

A cela, il faut ajouter 4 stères de bois, ce qui correspond à environ 7 000 kWh

La consommation annuelle totale d’énergie est donc approximativement de 27 500 kWh, soit 150 kWh /m²/ an .Cette valeur, traduit une bonne isolation thermique pour une maison construite en 1995.

Investissement

Nous ne comptons dans les dépenses d’investissement que le réseau enterré, le système de pompe à chaleur et les études confiées à un bureau agréé. Le réseau de distribution de chaleur dans la maison aurait existé dans la cas d’un chauffage au fioul ou au gaz (choix de confort du propriétaire) et l’isolation thermique est à mettre au compte des dépenses réalisées pour économiser l’énergie, valables quel que soit le système de chauffage.

Installation (hors plancher chauffant) : 8200 € (TTC)

Terrassements (1,5 jours de tractopelle) : 1800 €

soit un total de 10000 € TTC hors aide

Une aide EDF de 3 700 € ramène le coût réel supporté à 6 300 €

Nota : à ce jour les aides sous forme de crédit d’impôts pourraient atteindre 50 % du coût matériel soit 3 000 € ramenant le coût total à 7 000 €

Consommations

La consommation totale d’électricité pour l’année considérée a été facturée 5418 francs, auxquels il faut ajouter l’abonnement TEMPO de 1050 francs [1], soit 6468 francs (TTC). La facture directement liée à la pompe à chaleur est de (4020 / 12400) * 6468 = 2100 francs TTC, y compris la quote-part d’abonnement électrique.

L’année considérée a été l’une des moins chères, la moyenne sur 5 ans ayant été voisine de 2300 francs TTC et, pour 2003-2004, 2850 francs, soit 430 € TTC. C’est le chiffre que nous retiendrons pour la comparaison.

A cette somme, il faut ajouter le prix de 4 stères de bois. Si on compte 35 €/stère (TTC), (prix moyen [2]pour du bois acheté avec facture) cela fait 140 €.

La dépense totale de consommation pour le chauffage sur la base des consommations 2003-2004 est de 570 € TTC.

Comparaison avec un chauffage au fioul ou au gaz

Investissement

Une chaudière au fioul fournissant une puissance équivalente, installée, coûte environ le même prix que la pompe à chaleur, admettons 7 500 € TTC, à comparer aux 10 000 € ci-dessus soit

2 500 de moins hors aide. Celle au gaz coûte moins chère environ 5 000 €, mais en revanche, une installation au gaz nécessite un contrat d’entretien de sécurité annuel d’environ 100 €.

Les annuités de remboursement [3]. seront donc respectivement de

900 € (pompe à chaleur hors aide) 675 (fuel) et 550 (gaz)

Les écarts annuels sont donc de 225 € comparaison fuel et 350 € comparaison gaz.

Consommation

Nous admettrons que l’installation « classique » serait exploitée de façon comparable : même isolation, mêmes dépenses d’électricité tous usages, même quantité de bois utilisée. L’énergie utile serait donc de 16900 kWh. Pour fournir cette énergie avec une chaudière moderne, dont le rendement est voisin de 80 à 85 %, la consommation de fioul ou de gaz serait comprise entre

20 000 et 21 000 kWh.

Avec les prix d’août 2004 (statistiques de la DGEMP), les dépenses de consommation seraient [4] :

Bilan

Le bilan 2003 2004 est résumé dans le tableau suivant €/an, TTC

Avec les tarifs de l’été 2004, la solution pompe à chaleur, sans aide, est donc nettement plus économique que la solution au fioul (- 15 %) mais un peu plus chère que la solution au gaz naturel (+ 11 %).

Avec les aides EDF le total annuité pompe à chaleur à 1 137 € est de loin le plus faible.

Avec les prix moyenne 2006, en prenant en compte les nouvelles possibilités d’aide, les forts accroissements du prix du fuel (passage de 4.69 à 6.45) du prix du gaz ( passage de 3.12 à 4.31) et aussi du bois ( passage de 35 à 45) le bilan se présente comme suit :

L’écart avec le fuel en faveur de la pompe à chaleur s’est accentué, il a peu varié avec le gaz compte tenu de l’accroissement du prix du bois utilisé en complément de chauffage à la pompe à chaleur

Une clé du bon résultat financier est l’utilisation judicieuse du tarif bleu-blanc-rouge.

Le complément de chauffage au bois permettant de ne pratiquement jamais payer l’électricité au tarif rouge [5].

3) Conséquences environnementales :

Bilan CO²

Une chaudière au gaz aurait émis 4.76 tonnes de CO²

Une chaudière fuel 5.97 tonnes de CO²

En France la fourniture d’un kWh électrique par EDF en 2005 a induit 65.3 g de CO² [6]

A l’utilisation de la pompe à chaleur correspondrait au maximum 262 kg de CO²

Ce sont donc entre 4.5 et 5.7 tonnes de CO² rejetés, évités par le choix pompe à chaleur à la place d’un chauffage gaz ou fuel.

Nota : Il suffirait que les rejets de CO² soient taxés à 17 € la tonne pour que sans aide sur la base des coûts de l’année 2006, l’écart annuité gaz- pompe à chaleur soit annulé.

Déchets nucléaires

En France la fourniture d’un kWh d’électricité par EDF induit la production de déchets : - à vie courte : 9,1 mg/kWh
 à vie longue : 0,9 mg/kWh

Aux 4020 kWh appelés par la pompe à chaleur correspondent donc :

36 g de déchets à vie courte et 3.6 g de déchets à vie longue

L’opération décrite ici est de toute évidence une opération à succès.

Elle a été grandement facilitée en 1998, à une époque de bas prix du fioul et du gaz, par l’aide accordée par EDF

L’augmentation importante des prix du fuel et dans une moindre mesure du gaz rend maintenant l’opération largement rentable, sans aide, en comparaison au fuel et proche de la rentabilité en comparaison au gaz.

Les aides actuelles, nouvelles sous forme de crédits d’impôts donnent dans tous les cas une rentabilité totale.

1. Description de l’installation
2. Bilan économique
   • En fioul domestique : 4,69 * (200 à 210) = 940 à 980 € (TTC) – nous retiendrons 960 €
   • En gaz naturel : 124 + 3,12 * (200 à 210) = 750 à 780 (TTC) – nous retiendrons 765 €
3. Conclusions