Pompe à chaleur Par Grand Froid : Fonctionnement et efficacité

Lorsqu’on comprend le principe de base de la pompe à chaleur, et surtout celui de la pompe à chaleur air eau (la plus répandue), on se dit qu’au plus il fait froid, au moins il y a de calories à récupérer dans l’air extérieur, et donc au moins la pompe à chaleur est capable de délivrer la bonne puissance de chauffage sans se faire aider d’un appoint électrique.

Qu’est-ce que le grand froid sous nos latitudes ?

Tout d’abord, il faut s’entendre sur ce qu’est le grand froid en France, Suisse, Belgique, bref dans l’Europe de l’Ouest, plus ou moins continentale, et pour certaines régions plus océaniques. Mais là où c’est le plus important c’est plutôt pour les régions au climat continental.

En effet dans ces régions, le climat est connu pour ses extrêmes (quoique de moins en moins au fil des années de ce siècle). Il fait plutôt très froid en hiver, avec des températures qui peuvent atteindre entre -5°C et -15°C ou -20°C parfois encore en dessous, mais rarement. On pense notamment à la Suisse, à l’Alsace, la Haute Savoie, Toutes les régions des Alpes, le Nord Pas de Calais, etc.

Le grand froid ce sont donc des pointes de températures négatives, mais c’est aussi un phénomène qui s’installe sur une certaine durée. Une semaine ou plusieurs semaines, dans certaines régions plusieurs mois.

Le grand froid ce serait -10°C sans discontinuer pendant 1 mois par exemple. ou -15°C pendant 2 semaines. C’est une définition subjective, mais c’est ce qu’on s’imagine en général quand on y pense. Et alors on se dit que notre pompe à chaleur va galérer, et que notre note d’électricité va exploser parce que la résistance d’appoint, va se mettre en route pour assurer la température de consigne.

Réellement, on commence à parler de froid extrême (qui arrive tous les 30 ans) quand la température reste à -10°C pendant deux semaines (regardez cet exemple en Suisse en 2011/2012)

Cependant c’est le genre de phénomène que notre cerveau fantasme. En effet, si il peut parfois y avoir des pointes de températures vers le bas, la donnée à observer est la moyenne de température sur les mois d’hiver. Si il fait -20°C sur deux jours, la résistance d’appoint se met en route sur deux jours, mais bien souvent la température remonte très vite.

En fait le record actuel de grand froid en France, dans les enregistrements disponibles, c’est l’hiver de 1962 à 1963. Et ce qui est frappant c’est que la température n’est même pas descendue en moyenne sous les 0°C. Ce fut une moyenne de 0.7°C sur Décembre + Janvier + Février. Alors que normalement on est vers les 5°C. Source

Mais rassurez-vous, on va vers le haut, puisque en 2015 2016 on a eu une moyenne de 8°C sur l’hiver.

Comment fonctionne la pompe à chaleur par grand froid ?

Les pompes à chaleur air eau sont faites pour capter l’énergie dans les calories de l’air extérieur. Au plus il fait froid, au moins il y en a, et au moins elles peuvent donc en restituer sur l’eau du réseau de la maison ou sur l’eau chaude sanitaire.

Les pompes à chaleur sont dotées de régulations modernes qui itèrent sur la température de consigne. Si celle-ci ne peut pas être atteinte, alors que les organes sont au max. de la puissance, il se présente plusieurs solutions :

Il est programmé un glissement de consigne en cas de froid extrême. Par exemple le propriétaire accepte que la température d’ambiance soit jusque 3°C sous la consigne demandée si il fait très froid. C’est un geste écologique (on sort les pullovers) et économiques (on évite la consommation d’électricité via résistance d’appoint).

Si on dépasse ce glissement de température, alors une résistance d’appoint se met en marche afin d’apporter l’énergie de chauffage nécessaire à la maison. Alors oui la pompe à chaleur se transforme de manière momentanée en chauffage purement électrique.

Ce n’est pas pour cette raison qu’il faut s’affoler. En effet, comme indiqué plus haut, il faut regarder la température moyenne sur les mois d’hiver. Et comprendre combien de fois votre résistance va se mettre en marche sur la totalité des mois.

Admettons qu’on soit dans le cas extrême d’un grand froid incroyable de 1 mois tous les jours et que votre résistance de 3kW doivent se mettre en route tous les jours 24h/24. on va consommer 31*24*3 = 2232kWh sur le mois, soit à 21cts le kWh, une dépense totale de 468CHF soit réparti sur les 12 mois de l’année environ 40chf par mois. Et ce plus ou moins tous les 30 ans, sachant que le climat se réchauffe. Les autres années, la résistance ne se mettra jamais en route globalement, ou de manière anecdotique.

Sauf en cas d’erreur, si la résistance est ON par défaut…vous allez ramasser la plus grosse facture de votre vie, avant de comprendre ce qu’il s’est passé.

Toute cette histoire de résistance, c’est seulement dans le cas d’un système appelé monovalent, c’est à dire si vous n’avez que la pompe à chaleur pour assurer tout le chauffage de la maison. Parfois il y a des système bivalent, c’est à dire qu’une chaudière vient en appoint, ou un poêle, afin de combler le manque de puissance de la PAC par grand froid justement.

Généralement les pompes à chaleur fonctionnent avec des coefficient de performance corrects jusqu’à -7°C (pour une eau chauffée à 35°, cas chauffage au sol), en deçà cela se dégrade.

En savoir plus sur les pompes à chaleur avec ces articles :

La consommation d’une pompe à chaleur

Raisons d’éviter la pompe à chaleur ?

comment marche une pompe à chaleur ?

Julien G.

Julien, diplômé en ingénierie mécanique et spécialiste en génie climatique depuis 2009, s'est reconverti en rédacteur spécialisé en énergies renouvelables, avec une expertise en pompes à chaleur et panneaux solaires photovoltaïques pour l'habitat individuel.
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