Pompe à chaleur en hiver : que rechercher ?

Les froides journées d'hiver mettent les systèmes de chauffage à rude épreuve, mais dans quelle mesure une thermopompe fonctionne-t-elle lorsque le thermomètre descend en dessous de zéro ? De nombreux propriétaires doutent qu'il chauffe efficacement même en cas de gel. Dans cet article, vous découvrirez comment les pompes à chaleur fonctionnent réellement en hiver et ce qui est important.

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Dans quelle mesure une thermopompe fonctionne-t-elle en hiver ?

Un pompe à chaleur fonctionne en hiver en extrayant la chaleur de l'air extérieur, du sol ou des eaux souterraines, même à des températures inférieures à zéro, et en l'utilisant pour le chauffage. Un réfrigérant absorbe la chaleur ambiante et s'évapore. Le compresseur augmente la pression et donc la température du réfrigérant. Cette chaleur est transférée au système de chauffage de la maison via un échangeur de chaleur. Le réfrigérant se liquéfie à nouveau et le cycle recommence.

En fonction de la source de chaleur, on distingue :

• pompe à chaleur aérothermique: extrait l'énergie de l'air extérieur — fonctionne même à -15 °C, mais avec une efficacité moindre.
• Pompe à chaleur géothermique : utilise la température constante du sol de manière très efficace, même en cas de gel intense.
• pompe à chaleur eau-eau: extrait la chaleur des eaux souterraines — très efficace, mais nécessite une approbation.

Tous les systèmes sont adaptés à l'hiver, mais leur efficacité et leurs efforts diffèrent.

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Tous les systèmes sont adaptés à l'hiver, mais leur efficacité et leurs efforts diffèrent.

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Tous les systèmes sont adaptés à l'hiver, mais leur efficacité et leurs efforts diffèrent.

Une thermopompe est-elle efficace en hiver ?

Une pompe à chaleur est efficace en hiver et atteint un facteur d'efficacité annuel (JAZ) de 2,5 à 4,5, selon le type et les conditions. L'efficacité dépend du type de pompe à chaleur : les pompes à chaleur géothermiques et eau-eau sont plus efficaces que les pompes à chaleur à air car leur source d'énergie (sol ou nappe phréatique) reste plus chaude en hiver. Parmi les autres facteurs, citons l'isolation, le type de surface de chauffage, la température de départ et le réglage correct du système.

Une pompe à chaleur à air fonctionne-t-elle également à -15 °C ?

Une pompe à chaleur à air fonctionne même à -15 °C et peut toujours générer de la chaleur à partir de l'air extérieur même à -20 °C. Cependant, son efficacité diminue à des températures très basses inférieures à zéro car moins de chaleur ambiante est disponible. Dans de tels cas, un élément chauffant intégré intervient généralement et garantit la puissance de chauffage requise.

Quelle est la puissance produite par la pompe à chaleur à des températures inférieures à zéro ?

À des températures inférieures à zéro, les pompes à chaleur fournissent de la chaleur de manière fiable, mais produisent jusqu'à 30 % de moins qu'à des températures douces. Les pompes à chaleur air-eau, en particulier, fonctionnent moins efficacement entre -10 et -20 °C. Le rendement diminue en raison de l'augmentation de la différence de température entre l'air extérieur et le système de chauffage. Les pompes à chaleur géothermiques et à eau sont moins touchées car leurs sources de chaleur offrent des températures constantes. Des dimensions correctes, une température de départ basse et un bâtiment bien isolé sont déterminants pour la performance par temps froid.

La consommation d'électricité augmente-t-elle en hiver ?

La consommation d'électricité d'une pompe à chaleur augmente d'environ 30 à 60 % en hiver, car le système doit fonctionner davantage par temps froid. La consommation est la plus élevée de décembre à février.

Voici un exemple de la consommation électrique mensuelle d'une pompe à chaleur de 10 kW dans une maison individuelle bien isolée (hypothèse : performance annuelle, figure 3) :

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Pompe à chaleur en hiver : expériences

Fraunhofer ISE a obtenu des résultats intermédiaires à grande échelle pour 2024 Étude de terrain sur les pompes à chaleur publié. Plus de 70 systèmes installés dans de véritables bâtiments résidentiels ont été examinés, y compris de nombreux bâtiments anciens non rénovés. Résultat : les pompes à chaleur fonctionnent de manière efficace et fiable même en hiver. Même à des températures extérieures inférieures au point de congélation, un approvisionnement stable a été obtenu. Il convient de noter en particulier que les installations de l'ancien bâtiment ont atteint un chiffre de performance annuel moyen (JAZ) d'environ 2,9, une valeur qui confirme qu'elles ont été utilisées de manière économique et énergétique.

L'utilisation de barres chauffantes a également été analysée dans l'étude. La puissance moyenne des éléments chauffants des pompes à chaleur à air extérieur n'était que de 1,9 %. Les données montrent que les éléments chauffants jouent un rôle mineur dans le fonctionnement normal en hiver, en particulier dans les systèmes bien réglés et contrôlés dotés de la technologie des onduleurs.

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Comment éviter les problèmes liés à la pompe à chaleur en hiver ?

Pour vous assurer que votre pompe à chaleur fonctionne de manière fiable et efficace en hiver, vous devez tenir compte de quelques points clés.

• Réglez correctement la courbe de chauffage: De cette façon, la température de départ s'adapte automatiquement à la température extérieure.
• Gardez l'unité extérieure libre : Enlevez régulièrement la neige, les feuilles et la glace autour de l'appareil.
• Évacuation des condensats Contrôle : circulation libre empêchée glaciation sous l'unité extérieure.
• Entretenez régulièrement la pompe à chaleur: Une entreprise spécialisée détecte les défauts ou l'usure à un stade précoce.
• Vérifiez l'isolation et l'équilibrage hydraulique : Une coque bien isolée et une répartition uniforme de la chaleur soulagent le système.
• Vérifiez l'utilisation de la barre chauffante : Un fonctionnement continu indique des réglages incorrects ou des défauts.
• Évitez l'affaissement nocturne : Les fortes fluctuations de température coûtent plus d'énergie et réduisent l'efficacité.

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Quand est-ce qu'une pompe à chaleur seule ne suffit pas ?

Une pompe à chaleur seule ne suffit pas lorsque la demande de chaleur est très élevée, par exemple dans les bâtiments anciens non rénovés mal isolés ou dans les systèmes de chauffage à température de départ élevée.

Dans de tels cas, la pompe à chaleur peut atteindre sa limite de performance, en particulier lors des journées d'hiver très froides. Voici une recommandation solution hybride avec chaudière à gaz supplémentaire ou chauffage au bois. Même un système mal dimensionné ou mal réglé peut empêcher la pompe à chaleur de répondre à la demande. Une planification minutieuse et un calcul de la charge thermique sont donc essentiels.

Quelle est la fiabilité du chauffage de la pompe à chaleur en hiver ?

La pompe à chaleur chauffe de manière fiable même en hiver si elle est correctement conçue, réglée et entretenue. Les systèmes modernes sont conçus pour fonctionner efficacement même à des températures inférieures à zéro et pour fournir des températures de départ stables. Des études montrent qu'un approvisionnement en chaleur fiable est possible même dans les bâtiments anciens. Cela nécessite une bonne isolation, des surfaces chauffantes adaptées et un fonctionnement correctement réglé. Si nécessaire, l'élément chauffant intervient pour vous aider, mais rarement. Si vous vous fiez à la qualité et à une planification spécialisée, vous pouvez compter sur votre pompe à chaleur même en plein hiver.

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