Rendement pompe à chaleur : définition, coefficient, calcul

Le rendement d’une pompe à chaleur (PAC) permet d’identifier les équipements les plus performants et rentables. Un bon rendement signifie que l’appareil consomme peu d’électricité pour son fonctionnement par rapport à l’énergie produite sous forme de chauffage. Quels indicateurs permettent de savoir si une pompe à chaleur a un bon rendement ? Quels sont les éléments qui le font varier ? Quel type de PAC affiche les meilleures performances ? Est-il possible d’améliorer le rendement de sa pompe à chaleur ? Retrouvez toutes les réponses à ces questions dans notre guide dédié.

🧐 Qu’est-ce que le rendement d’une pompe à chaleur ?

Différents indices de performance, indiqués sur la fiche technique de l’appareil et son étiquette énergie, permettent d’identifier la pompe à chaleur qui correspond le mieux à ses besoins. Quels sont-ils ?

1. Le coefficient de performance ou COP
2. Le coefficient de performance saisonnier ou SCOP
3. Le coefficient d’efficacité frigorifique saisonnier ou SEER

Le coefficient de performance ou COP

Tout d’abord, le COP (abréviation de l'anglais Coefficient of Performance) permet de mesurer le rendement d’une pompe à chaleur. Le Coefficient de performance correspond au rapport entre les kWh d’électricité consommés pour le fonctionnement de l’appareil et les kWh produit en énergie de chauffage, sa formule de calcul est donc la suivante :

Par exemple, un COP de 3 sur une PAC air-eau signifie que l’appareil consomme 1 kWh d’électricité pour en produire 3 sous forme de chaleur.

Le coefficient maximal d'une PAC est de 7, toutefois l'ADEME déclare comme ayant un bon rendement les pompes à chaleur avec un COP compris entre 3 et 5. Le coefficient de performance de la PAC permet d’avoir une idée de l’efficacité énergétique de l’équipement, plus celui-ci est élevé, plus les performances seront bonnes.

Cependant, il ne s’agit pas de l’indicateur le plus fiable du fait de la technique utilisée pour l'évaluer. Celle-ci prend uniquement en compte la consommation de la pompe à chaleur à un moment donné. Or, les conditions d’utilisation sont variables. Les performances de l’appareil fluctuent, par exemple, en fonction des températures extérieures, des saisonnalités, du type d’émetteurs de chaleur (radiateur basse température, plancher chauffant, etc.). Le COP ne vous permettra donc pas d’évaluer avec précision et fiabilité les économies réalisables sur vos factures d’énergie.

Le coefficient de performance saisonnier ou SCOP

L’affichage du SCOP (abréviation de l'anglais Seasonal Coefficient of Performance), le Coefficient de performance saisonnière, est obligatoire pour les pompes à chaleur depuis 2013 (règlement CE 626/2011). Cet indicateur permet de se renseigner sur le rendement moyen saisonnier pour une année entière, en effectuant le calcul suivant :

Pour évaluer le SCOP d’une pompe à chaleur, les performances du système de chauffage sont analysées en s’appuyant sur :

• Plusieurs températures de référence (-7, +2, +7 et +12 °C) : ainsi, vous pouvez vous renseigner sur le rendement de la PAC sur une année de chauffe en fonction des variations de températures extérieures ;
• Trois climats représentatifs en Europe : en se basant sur trois villes de référence, Helsinki pour le climat froid, Strasbourg pour le climat tempéré et Athènes pour le climat chaud ;
• La température de départ de l'eau au sein du circuit de chauffage : cette donnée permet d’obtenir une estimation du rendement de la pompe à chaleur au plus juste.

Le SCOP permet donc de comparer les pompes à chaleur pour trouver le modèle qui convient le mieux à ses besoins. Ainsi, vous pourrez trouver l’appareil avec le meilleur rendement dans des conditions climatiques similaires à celles de la région où se trouve votre logement.

Le coefficient d’efficacité frigorifique saisonnier ou SEER

Un autre indicateur du rendement d’une pompe à chaleur est le SEER (abréviation de l'anglais Seasonal Energy Efficiency Ratio). Le principe de ce Coefficient d’efficacité frigorifique saisonnier est le même qu’avec le SCOP. Toutefois, il s’agit ici d’une évaluation du rendement saisonnier de la pompe à chaleur pour le refroidissement. Le SCOP calcule uniquement les performances de la PAC pour le chauffage.

Les PAC réversibles permettent de chauffer, mais aussi de rafraîchir un logement comme un climatiseur. Si vous comptez vous équiper de ce type d’appareil, il est important que vous vous penchiez sur son SEER. La formule de calcul utilisée pour l’évaluer est la suivante :

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⚖️ Quelle PAC a le meilleur rendement ?

Le rendement d’une pompe à chaleur varie en fonction du modèle (air-air, air-eau, sol-eau, eau-eau). Les PAC géothermiques (sol-sol, sol-eau et eau-eau) sont plus performantes et s’adaptent aux climats les plus froids. Elles ne sont pas sensibles aux changements de températures puisqu’elles puisent des calories dans le sol ou dans l’eau. La température de ces sources d’énergie renouvelable reste relativement stable tout au long de l’année. L’installation de ce type de pompe à chaleur est en revanche plus complexe, et leur prix plus élevé.

Les modèles aérothermiques (air-air et air-eau) sont les plus répandus chez les particuliers en France. Plus abordables et simples à installer sur un système de chauffage central déjà existant (PAC air-eau), ces pompes à chaleur peuvent aussi afficher un très bon rendement. Leurs performances sont toutefois affectées par l’écart de température entre l’intérieur et l’air extérieur. Plus ce dernier est important, plus l’appareil doit consommer de l’énergie pour chauffer le logement à sa température de consigne. Son rendement est donc affecté, notamment en période hivernale où la PAC doit fournir davantage d’effort pour produire de la chaleur.

Retrouvez ci-dessous les COP moyens pour les différents types de pompe à chaleur :

Attention Les PAC air-air sont jugées peu performantes. Il est d’ailleurs impossible de bénéficier des aides financières de l’État pour ce type d’équipement.

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🔎 Quels éléments font varier le rendement d’une pompe à chaleur ?

1. Les températures extérieures
2. L’isolation du logement
3. Le système de chauffage actuel
4. La puissance de la PAC

Les températures extérieures

Les facteurs faisant varier le rendement d’une pompe à chaleur sont multiples. Comme nous venons de l’évoquer, les températures influencent les performances de ce système de chauffage :

• la température extérieure : c’est-à-dire, celle de la source d’énergie renouvelable (air, sol ou eau) ;
• la température intérieure : que vous souhaitez atteindre dans les différentes pièces de votre habitation.

Plus l’écart entre la température extérieure et intérieure est important, moins le rendement de la pompe à chaleur est bon. Par conséquent, le climat de la région est un paramètre qui doit impérativement être pris en considération. Si vous vivez dans une région où les hivers sont très froids, le rendement de votre pompe à chaleur ne sera pas le même que si ce même modèle est installé dans le sud de la France où les hivers sont doux.

Pour une zone géographique qui connaît des hivers rigoureux, il peut être intéressant de se tourner vers une PAC géothermique. Leur rendement est moins soumis aux variations de températures que les modèles aérothermiques, puisque la température du sol et de l’eau descend moins même en hiver. Ces PAC nécessitent toutefois de bénéficier d’un espace suffisant sur son terrain pour installer les capteurs de la pompe à chaleur sol-eau. Pour la PAC eau-eau, vous devez avoir accès à des nappes phréatiques ou à un point d’eau sur votre terrain. Ces solutions ne sont donc pas à la portée de tout le monde.

Si vous vous tournez vers une pompe à chaleur aérothermique et que les hivers sont très froids dans votre région, il sera nécessaire de choisir une PAC haute température. Cette dernière fonctionne même lorsqu'il fait – 20 °C dehors. La pompe à chaleur basse température, en revanche, n’est adaptée qu’aux climats doux puisqu’elle ne fonctionne pas en dessous de 0 °C.

L’isolation du logement

Il faut savoir qu’avant d’installer une PAC, l’isolation du logement doit être de bonne qualité. En effet, dans un projet de rénovation énergétique, il est fortement recommandé de commencer les travaux par l’isolation (combles, murs, fenêtres, etc.). Limiter les déperditions de chaleur est une étape essentielle dans l’amélioration de l’efficacité énergétique d’un bâtiment.

Ensuite, le système de chauffage peut être amélioré et dimensionné en fonction de l’isolation du logement. Notez que le rendement de la pompe à chaleur sera meilleur si l’habitation est bien isolée. Vous pourrez ainsi opter pour une PAC basse température et moins puissante, ce qui vous permettra de réaliser davantage d’économies de chauffage. Outre le gain sur le budget alloué à l’énergie, vous pourrez aussi bénéficier d’un meilleur confort thermique.

Le bilan thermique du logement Pour savoir si des travaux d’isolation sont nécessaires, vous pouvez faire réaliser un bilan thermique de votre logement. Un chauffagiste labellisé RGE (Reconnu garant de l’environnement) pourra ainsi identifier les causes des pertes de chaleur et vous conseiller sur les travaux à mettre en œuvre.

Le système de chauffage actuel

Le rendement de la pompe à chaleur peut également être influencé par les émetteurs de chaleur installés dans le logement. Si vous êtes équipés de radiateurs basse température performants, de radiateurs récents ou d’un plancher chauffant à eau, votre PAC aura besoin de fournir moins d’effort pour atteindre la température de consigne.

En fonction des émetteurs de chaleur déjà installés dans le logement, il peut être intéressant de les remplacer par des modèles plus efficaces. Toutefois, cela représente un coût supplémentaire. Demandez conseil à votre chauffagiste.

Le bon dimensionnement des radiateurs est également crucial pour que la pompe à chaleur puisse afficher un bon rendement. Cette étape nécessite l’intervention d’un professionnel capable de prendre en compte tous les paramètres permettant d’identifier la puissance de chauffage adéquate (qualité de l’isolation, surface à chauffer, température de chauffe souhaitée, nombre d’occupants dans le logement, etc.).

La puissance de la PAC

Le rendement d’une pompe à chaleur est également déterminé par la puissance de l’appareil. C’est cet élément qui permet d’évaluer la capacité de production énergétique de la PAC. La puissance, exprimée en kW, doit être suffisante pour couvrir les besoins en chauffage du foyer.

Une PAC peut être surdimensionnée ou sous-dimensionnée. Dans ces deux cas, le résultat sera une consommation d’électricité excessive, et donc un mauvais rendement :

• avec une pompe à chaleur surdimensionnée : plus la puissance d’un appareil est importante, plus il consomme de l’énergie pour fonctionner. De plus, les cycles de chauffe de la PAC sont plus courts. L’appareil se met donc en arrêt et en marche plus souvent, entraînant une surconsommation et son usure prématurée ;
• avec une pompe à chaleur sous-dimensionnée : elle ne suffirait pas à couvrir les besoins en chauffage du ménage et devrait fonctionner constamment à plein régime. Les pièces de l’appareil s’useraient alors plus rapidement. De plus, il serait nécessaire d’installer un autre équipement de chauffage afin de pallier la sensation d’inconfort. Cela représenterait des frais supplémentaires pour cet achat, ainsi que sur les factures d’électricité et/ou de gaz pour la consommation de cet appareil.

Fiez-vous à l’avis de votre chauffagiste pour être assuré de vous équiper d’une pompe à chaleur avec une puissance adaptée à vos besoins.

Pour vous donner une idée de la puissance nécessaire pour votre future pompe à chaleur, vous pouvez utiliser gratuitement l'outil ci-dessous :

À qui confier le dimensionnement de votre pompe à chaleur ? Pour acheter une pompe à chaleur avec un bon rendement, il est fortement recommandé de faire appel à un professionnel labellisé RGE (Reconnu Garant de l’Environnement). Les compétences de ces chauffagistes en matière d’amélioration énergétique sont reconnues par l’État. De plus, faire appel à une entreprise portant cette certification est l'une des conditions pour bénéficier des diverses aides financières pour l'achat d'une PAC (prime énergie CEE, MaPrimeRénov’, éco-PTZ, etc.).

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📈 Comment améliorer le rendement de sa PAC ?

Pour améliorer le rendement de sa pompe à chaleur, il existe plusieurs solutions, comme :

1. Installer un thermostat : en association avec une PAC, un thermostat programmable peut vous permettre de réduire votre consommation de chauffage. Vous bénéficierez aussi de cette manière d’un meilleur confort en optimisant la température de chaque pièce de votre habitation. Il existe également des thermostats connectés qui permettent notamment de piloter son chauffage à distance ;
2. Suivre sa consommation d’énergie : avec le compteur Linky, vous pouvez consulter l’évolution de votre consommation d’électricité au quotidien, et même en direct si vous avez donné l’autorisation à votre fournisseur d’énergie. Il est ainsi possible d’identifier les moments de la journée où vous consommez le plus d’électricité, de trouver quels appareils en sont responsables et d’agir en conséquent. Le suivi de consommation se fait sur une plateforme en ligne, que ce soit sur le site du gestionnaire de réseau Enedis (ex-ERDF) ou via l’espace client mis à disposition par votre fournisseur d’électricité ;
3. Bien régler la température de l’eau chaude sanitaire (ECS) : si votre pompe à chaleur fournie aussi de l’ECS, pensez à régler la température de l’eau à 50 °C. En effet, il est fréquent qu'elle soit chauffée à 60 ou 70 °C. Ce petit geste ne vous fera pas perdre en confort, et permettra à votre pompe à chaleur d'avoir un meilleur rendement ;
4. Entretenir sa pompe à chaleur : pour la plupart des pompes à chaleur, il n’y a aucune obligation à entretenir l’appareil, contrairement à la chaudière à gaz ou au fioul. Il est tout de même vivement conseillé de faire contrôler l’installation par un professionnel tous les deux ans. À cette occasion, tous les réglages de l’appareil sont vérifiés, et certains éléments qui le composent sont nettoyés. Cette intervention permet donc de garantir le rendement optimal de la pompe à chaleur ;
5. Installer un chauffage d’appoint économique en relève de la PAC : il peut, par exemple, s’agir d’un poêle à granulés. Cette solution écologique et économique peut permettre de chauffer le logement lorsque la pompe à chaleur ne suffit pas.

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⚙️ Comment entretenir sa PAC pour garantir un bon rendement ?

Entretenir sa pompe à chaleur permet de garantir à l’appareil un bon rendement. Comme évoqué plus haut, il n’y a pas d’obligation d’entretien de la pompe à chaleur (à l’exception des PAC contenant plus de 2 kg de fluide frigorigène). En revanche, la visite d’un professionnel permet de :

• garantir ses bonnes performances énergétiques : le nettoyage des grilles d’aération, qui peuvent être obstruées par la poussière ou les feuilles mortes, évite les problèmes de surconsommation ;
• lui assurer une bonne durée de vie : cet entretien réduira les risques de panne, et les coûts que cela peut engendrer.

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❓ Foire aux questions sur les pompes à chaleur

1. Quels sont les avantages et inconvénients d’une PAC ?
2. Quelle est la durée de vie d’une pompe à chaleur ?
3. Est-ce qu’une pompe à chaleur consomme beaucoup d’électricité ?

Quels sont les avantages et inconvénients d’une PAC ?

Quelle est la durée de vie d’une pompe à chaleur ?

La durée de vie d’une pompe à chaleur varie en fonction du modèle, de la marque, de son utilisation, de la régularité de son entretien, etc. Cela dit, cet équipement bénéficie généralement d’une bonne longévité avec une durée de vie moyenne de 15 à 20 ans.

Est-ce qu’une pompe à chaleur consomme beaucoup d’électricité ?

Une pompe à chaleur consomme peu d’électricité pour son fonctionnement. Comme expliqué plus haut, cela varie tout de même selon le type de PAC, de sa puissance, ainsi que des conditions climatiques, des émetteurs de chaleur et des habitudes des occupants du logement.

Le rendement d’une pompe à chaleur n’est donc pas toujours le même. Il convient de comparer les modèles en se reportant aux divers indicateurs de performances disponibles, comme le COP, le SCOP et le SEER.

L’étiquette énergie est également obligatoire pour les PAC. Elle peut vous permettre de reconnaître facilement les appareils les plus efficaces, et de retrouver leur SCOP et leur SEER. Reportez-vous aussi à la classe énergie des équipements. La classe A+++ (en vert) est attribuée aux plus performants et la classe D (en rouge) aux mauvais élèves. Une révision de l’étiquette énergie est en cours depuis mars 2021. Elle ne concerne toutefois pas encore les appareils de chauffage, comme les pompes à chaleur.

Selon l'ADEME, la consommation moyenne d'une pompe à chaleur aérothermique est de 51 kWh/m²/an et celle d'une pompe à chaleur géothermique est de 35 kWh/m²/an.

Si vous souhaitez estimer ce que représente le coût d'utilisation d’une pompe à chaleur sur un temps donné, vous pouvez effectuer le calcul suivant :

Notez que le prix de l’électricité varie en fonction du contrat souscrit. Pensez à bien comparer les offres des différents fournisseurs pour trouver la plus adaptée à vos besoins. Les conseillers Selectra sont également disponibles par téléphone au ☎️ 09 75 18 41 65 pour vous accompagner dans ce choix.

• À quelles certifications se reporter pour choisir une pompe à chaleur avec un bon rendement ?
• NF PAC : qui certifie les performances énergétiques des pompes à chaleur pour le chauffage, les performances saisonnières et le niveau de puissance acoustique de l’appareil, ainsi que l’efficacité frigorifique le cas échéant ;
• Promotelec : ce label est attribué aux équipements qui répondent à un certain nombre de critères, concernant notamment leurs performances énergétiques ;
• Eurovent : qui garantit que les performances des PAC réversibles sont bien conformes à ce qu’annoncent les fabricants.