Rendement pompe à chaleur : comment l’évaluer ?

Le coefficient de performance énergétique (COP) est un indicateur de performance utilisé pour les pompes à chaleur. Il permet d’en calculer le rendement énergétique. Plus précisément à quoi sert-il ? Comment est-il calculé ? Quel est le COP moyen d’une pompe à chaleur ? ENGIE fait le point. 

Rendement pompe à chaleur : qu'est ce que le COP

Le coefficient de performance énergétique (COP) est tout simplement l'indicateur du rendement d’une pompe à chaleur (PAC). Dit plus clairement, il s'agit du ratio entre l’énergie utilisée et la chaleur produite. 

À l’heure actuelle, la majorité des pompes à chaleur, quel que soit leur type, dispose d’un COP compris entre 3 et 7. Concrètement, cela signifie que pour un 1 kWh d’électricité consommé, la pompe à chaleur va émettre entre 3 et 7 kWh de chaleur. Le COP apparaît donc comme une mesure du niveau de performances énergétique. 

Comment calculer le rendement d’une pompe à chaleur ? 

Le COP peut s’envisager de plusieurs manières. Pour le calculer, on peut faire entrer dans l’équation plus ou moins de critères (durée d’utilisation sur l’année, qualité de l’isolation du logement, etc.). En fonction des éléments pris en compte, le COP va prendre des appellations différentes. On différencie notamment : 

•                le COP nominal ou COP constructeur ;

•                le COP global ; 

•                le COP moyen annuel ;

•                le COP instantané ; 

•                le COP saisonnier ou « SCOP ».

 Voici dans le détail les principales mesures du COP d’une pompe à chaleur. 

Le COP nominal ou COP constructeur 

Commençons par le COP nominal. Celui-ci est calculé en laboratoire. Il s’agit de la mesure donnée par le fabricant. Il permet de comparer sur un même pied d’égalité les PAC au moment de l’achat. Il mesure le rendement de la PAC en prenant pour référence une température extérieure de 7 °C. 

Pour procéder au calcul, il faut utiliser la formule suivante : 

énergie restituée / énergie consommée = COP

Il reste relativement compliqué pour un ménage d’effectuer ce calcul, dans la mesure où il est difficile de se rendre compte de l’énergie restituée et qu’il est difficile de contrôler précisément la température à la maison. Ce n’est toutefois pas très gênant en pratique, car cet élément est strictement encadré par des normes que les fabricants sont dans l’obligation de respecter. 

Le COP global 

Le COP global intègre au calcul les consommations auxiliaires de la PAC, comme le dégivrage, par exemple. Il doit donc être calculé à l’aide d’un outil informatique qui prendra en compte les aléas climatiques et les caractéristiques de la maison (isolation ou non du circuit d’eau chaude, déperditions thermiques, etc.) sur une période donnée. 

Le COP annuel ou COPA

Le COP annuel de la pompe à chaleur sert à mesurer le rendement moyen de la PAC sur une année. En cela, il permet de comprendre les pertes de rendement lorsque la température extérieure tombe en dessous de 7°C. De ce fait, par exemple, le COP une PAC air/eau pourra être de 4 pour une température extérieure de  7°C et de 3 par 0°C.

Pour déterminer le COPA moyen annuel, il faut se baser sur le calcul suivant :

énergie restituée sur 12 mois / énergie consommée sur 12 mois = COPA

Ainsi, il est possible d’évaluer les performances de la PAC sur l’année. 

Le SCOP : le coefficient de performance énergétique saisonnier 

Enfin, le coefficient de performance énergétique saisonnier (SCOP) permet de calculer le rendement de la PAC sur une saison de chauffe. En effet, il est rare que la pompe à chaleur serve toute l’année à produire du chauffage. 

Traditionnellement, en France, la période de chauffe a lieu du 15 octobre au 15 avril, soit 6 mois. Mais, cela ne correspond pas forcément à la période de chauffe dans votre région.  Cela relève du cas par cas. Pour calculer le SCOP, il faut  adapter la formule précédente : 

énergie restituée sur X mois / énergie consommée sur X mois = SCOP

Lorsqu’il est calculé en laboratoire, il utilise un panel de températures extérieures de référence de 12°, 7°, 2° et -7° C pour évaluer les performances dans diverses conditions. 

C’est la mesure du rendement la plus proche de l’usage réel. C’est pourquoi le SCOP apparaît désormais sur l’étiquette énergie de la pompe à chaleur. Il peut vous aider à faire le bon choix au moment de l’achat. Cette étiquette peut présenter les notes suivantes : 

•                A+++ : SCOP > 5,1

•                A++ SCOP entre 4,6 et 5,1

•                A+ SCOP entre 4 et 4,6

•                A SCOP entre 3,4 et 4

Pour bénéficier d’une pompe économe, le mieux est d’opter pour un appareil A+++. 

Le Seasonal Efficiency Energy Ratio (SEER)

Certaines pompes à chaleur air-air sont réversibles. Elles peuvent faire office de climatisation. Le SEER ou « efficacité énergétique saisonnière » en Français mesure le rendement de la PAC en mode production de froid. Il apparaît aussi sur l’étiquette énergie.

Quel type de pompe à chaleur présente le meilleur COP ? 

Certains types de PAC présentent un meilleur rendement que d’autres. Voici lesquels.

Le COP de la PAC air-air 

La pompe à chaleur air/air récupère les calories de l’air extérieur pour les transformer en air chaud. Cet air chaud est soufflé dans le logement via une unité intérieure. En moyenne, le COP d'une pompe à chaleur air-air se situe aux alentours de 3. Bien entendu, il s’agit d’une mesure de laboratoire et non en condition réelle. Plus le mercure descend, moins le rendement sera bon car les calories sont extraites de l’air dont la température varie beaucoup. 

Le COP de la PAC air-eau 

Comme la PAC air-air, la pompe à chaleur air-eau utilise les calories de l’air extérieur, mais cette fois pour faire monter en température un circuit de chauffage. Ce faisant, elle peut alimenter des radiateurs ou un plancher chauffant. En moyenne, le COP d’une pompe à chaleur air-eau se situe elle aussi aux alentours de 3, comme sa cousine air-air.

Le COP de la PAC géothermique 

La pompe à chaleur géothermique est la plus performante car elle puise ses calories dans des milieux où la température est plus stable : le sol (PAC sol-eau) ou des nappes phréatiques (PAC eau-eau). Elle fait ensuite monter en température un circuit d’eau chaude. Pour une PAC sol-eau, le COP moyen se situe aux alentours de 4. Il monte à 5 dans le cas d’une PAC eau-eau.

La pompe à chaleur, un mode de chauffage au rendement élevé 

Vous avez pu le voir, le COP permet de se rendre compte du rendement de la PAC. En général, les pompes à chaleur sont des appareils qui présentent un rendement assez élevé. Cet équipement produit plus de chaleur qu’il ne consomme d’énergie. En cela, elle permet de faire des économies d’énergie. À titre d’exemple, installer une pompe à chaleur air-eau pour remplacer une chaudière fioul⁽¹⁾ peut permettre de diviser par 3 la facture de chauffage. 

C’est la raison pour laquelle, il est possible de demander des aides à la rénovation énergétique pour l’installation. En cumulant la Prime Énergie ENGIE et MaPrimeRénov’ vous pouvez réduire les frais d’acquisition et de pose.