Pompes à chaleur vs systèmes HVAC traditionnels : un guide comparatif

Les bases des systèmes HVAC traditionnels et des pompes à chaleur

Les systèmes HVAC classiques utilisent généralement des chaudières fonctionnant au gaz naturel ou au mazout. Le système le plus courant est le chauffage par eau chaude (chauffage hydronique), où une chaudière chauffe de l’eau qui est ensuite distribuée via un réseau de tuyaux vers des radiateurs ou de chauffage par le sol.

Le principe de fonctionnement d’un système HVAC conventionnel repose sur la combustion : le combustible est brûlé dans un échangeur de chaleur et la chaleur produite est transmise à l’eau. Les chaudières à condensation récupèrent la chaleur des gaz de combustion, ce qui améliore leur rendement (AFUE – efficacité d'utilisation annuelle du combustible), atteignant généralement entre 90 et 95 %. Les anciennes chaudières non-condensation affichent un rendement plus faible, souvent autour de 70 à 80 %, car une partie de la chaleur s’échappe via les fumées.

Les pompes à chaleur fonctionnent différemment : elles transfèrent la chaleur au lieu de la produire. En mode chauffage, l’unité extérieure agit comme un évaporateur et capte la chaleur de l’air, de l’eau ou du sol. Le fluide frigorigène est ensuite comprimé, ce qui augmente sa température. L’unité intérieure agit comme un condenseur et transfère la chaleur vers le circuit de chauffage.

Il existe plusieurs types de pompes à chaleur : hybrides, aérothermiques (air-eau), géothermiques (sol-eau) et hydrothermiques (eau-eau). La plupart sont équipées de compresseurs à vitesse variable (inverter), qui ajustent leur fonctionnement à la demande, ce qui réduit la consommation énergétique par rapport aux systèmes classiques à marche/arrêt. Les avancées technologiques permettent également l’intégration de commandes intelligentes et de capteurs, afin d’optimiser le rendement en temps réel.

Pompes à chaleur vs systèmes HVAC traditionnels

"Les objectifs climatiques de l’Union européenne pour 2030 visent une réduction de 55 % des émissions de gaz à effet de serre par rapport aux niveaux de 1990. La réalisation de ces objectifs dépend toutefois fortement des efforts des États membres. L’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments résidentiels et non-résidentiels est essentielle à cet égard, et les pompes à chaleur sont considérées comme une technologie clé pour atteindre ces objectifs de durabilité. Bien que leur part de marché reste relativement faible, la transition est clairement amorcée", explique Silvia Morassutti, Global Product Manager Heat Pumps chez Purmo Group.

Choisir entre une pompe à chaleur et un système HVAC classique nécessite de comparer plusieurs critères : rendement énergétique, coûts d’exploitation, impact environnemental et performance selon le climat.

1. Efficacité énergétique

Les chaudières classiques affichent un rendement AFUE de 70 à 80 % pour les modèles non-condensation, et jusqu’à 95 % pour les modèles à condensation. En comparaison, les pompes à chaleur produisent 3 à 4 unités de chaleur pour chaque unité d’électricité consommée, ce qui équivaut à un rendement de 300 à 400 % (COP > 3), selon le type de pompe et l’isolation du bâtiment.

Une bonne isolation est indispensable pour tous les systèmes, mais elle est encore plus cruciale pour les pompes à chaleur, qui fonctionnent à basse température.

Découvrez les avantages et les inconvénients du chauffage basse température

2. Impact environnemental

Les pompes à chaleur n’émettent pas de CO₂ sur place, contrairement aux chaudières au gaz qui rejettent environ 215 g de CO₂ par kWh de chaleur produite. Les systèmes à combustion utilisant des énergies fossiles sont donc de plus en plus remis en question dans le cadre des politiques climatiques. Toutefois, l'impact environnemental d'une pompe à chaleur dépend de la provenance de l'électricité utilisée. Si celle-ci provient de sources renouvelables (éolien, solaire, hydroélectrique), l’impact est fortement réduit. Selon l’EHPA (European Heat Pump Association), les 24 millions de pompes à chaleur installées en Europe permettent d’éviter les émissions équivalentes à 7,5 millions de voitures thermiques.².

3. Coûts d’exploitation

Les chaudières peuvent profiter d’un prix du gaz encore relativement avantageux, mais cet avantage tend à diminuer avec l’instauration de taxes carbone. Les pompes à chaleur, plus efficaces, peuvent malgré tout générer des coûts comparables, voire supérieurs, en raison du prix plus élevé de l’électricité. L’impact dépend également du niveau d’isolation du bâtiment, de l’usage éventuel de panneaux solaires et de batteries. Un audit énergétique est donc recommandé avant toute installation.

4. Performance en climat froid

Les systèmes HVAC classiques conservent leurs performances quelles que soient les températures extérieures, ce qui les rend adaptés aux climats froids. Les pompes à chaleur voient leur efficacité diminuer en cas de températures très basses, ce qui peut nécessiter un appoint de chauffage supplémentaire pour garantir le confort intérieur.

5. Installation

Les chaudières sont généralement faciles à installer, ne nécessitent pas d’espace extérieur, et sont souvent placées à l’intérieur (par exemple dans une cave ou buanderie). Les pompes à chaleur, par contre, sont plus complexes à installer : elles nécessitent une unité extérieure, des percements de murs, parfois des autorisations, et un espace suffisant à l’extérieur. Les systèmes géothermiques exigent aussi des travaux de terrassement.

6.Entretien

Que ce soit pour une chaudière ou une pompe à chaleur, un entretien régulier par un professionnel est essentiel pour garantir la sécurité et l'efficacité du système.

Conclusion

Avec l’évolution des technologies et du paysage énergétique, il est crucial d’évaluer chaque projet en fonction des besoins des occupants, des caractéristiques du bâtiment, du climat local et du budget disponible. Pour les bâtiments bien isolés situés dans des climats modérés, ou pour ceux qui cherchent à réduire leur empreinte carbone, une pompe à chaleur est un excellent choix. Cependant, dans les régions très froides ou où les combustibles fossiles restent plus avantageux, les systèmes traditionnels peuvent encore être préférés.

Des questions sur cette comparaison ou sur les solutions les plus adaptées à votre projet ? N’hésitez pas à contacter nos spécialistes pour un accompagnement personnalisé et des produits sur mesure.

Sources:

1. https://mail.gshp.org.uk/HVR_Awards_CO2_Calculator_Heat_Pumps.html
2. https://www.ehpa.org/wp-content/uploads/2024/08/Executive-summary_EHPA-heat-pump-market-and-statistic-report-2024-2.pdf