Calcul de puissance de pompe à chaleur

Ce que fait le calcul de puissance de pompe à chaleur

Une pompe à chaleur doit couvrir la chaleur que la maison perd les jours les plus froids, plus l’énergie de l’eau chaude, et cela en moins d’heures si l’appareil est coupé une partie de la journée. Contrairement à une chaudière, une pompe à chaleur nettement surdimensionnée perd en efficacité, car elle fonctionne par cycles courts ; un dimensionnement proche des vraies déperditions vaut donc la peine. L’outil estime les déperditions du bâtiment, ajoute un supplément eau chaude de 0,25 kW par personne et ramène le total à la durée de fonctionnement disponible.

Formules de la puissance de pompe à chaleur

Les déperditions proviennent de l’une des deux méthodes :

Les heures équivalentes pleine charge sont les heures pendant lesquelles un chauffage devrait fonctionner à pleine puissance pour fournir la chaleur d’une année, environ 2000 pour une maison typique d’Europe tempérée, moins dans les régions douces. Le supplément eau chaude ajoute 0,25 kW par personne, et le facteur 24 ÷ (24 − h) augmente la puissance pour que la pompe à chaleur fournisse la chaleur d’une journée entière pendant les heures de fonctionnement. Le besoin annuel vaut déperditions fois heures pleine charge plus environ 700 kWh d’eau chaude par personne ; divisé par le SCOP, il donne la consommation électrique.

Exemple de calcul de puissance de pompe à chaleur

Une maison ancienne rénovée de 150 m² (70 W/m²), quatre occupants et 2 heures de coupure par jour :

La maison a besoin d’environ 23 800 kWh de chaleur par an ; avec un SCOP de 3,5, la pompe à chaleur consomme environ 6800 kWh d’électricité. Une maison qui brûle 20 000 kWh de gaz par an dans une chaudière à 90 % de rendement a 9 kW de déperditions et demande, eau chaude comprise et sans coupure, une pompe à chaleur de 10 kW.

Comment faire le calcul de puissance de pompe à chaleur

Choisissez la méthode par surface pour une construction neuve ou une maison rénovée : saisissez la surface chauffée et choisissez le niveau d’isolation. Choisissez la méthode par consommation si vous remplacez une ancienne chaudière : saisissez la consommation annuelle de gaz ou de fioul en kWh (1 m³ de gaz naturel vaut environ 10 kWh, 1 litre de fioul aussi environ 10 kWh) et le rendement de la chaudière. Ajoutez les occupants ayant besoin d’eau chaude, une éventuelle coupure quotidienne, 0 si aucune, et le SCOP. Cliquez sur Calculer.

Interpréter la puissance de pompe à chaleur

La puissance est celle que la pompe à chaleur doit fournir à la température extérieure de base de votre lieu, pas dans des conditions d’essai douces ; en France, elle va d’environ −2 °C sur le littoral méditerranéen à −10 °C ou moins dans l’Est et en montagne. Les pompes à chaleur air-eau perdent de la puissance au froid ; comparez donc le résultat à la puissance indiquée sur la fiche technique à votre température de base, par exemple A−7/W35, et non à la valeur nominale A7/W35. Une pompe à chaleur inverter module sa puissance les jours doux, un dimensionnement sur les déperditions de base ne la rend donc pas surdimensionnée la majeure partie de l’année. Pour une valeur fiable, faites réaliser un calcul de déperditions pièce par pièce selon la NF EN 12831 par un installateur RGE.

Quand faire un calcul de puissance de pompe à chaleur

• Remplacer une chaudière gaz ou fioul par une pompe à chaleur
• Vérifier la taille d’appareil proposée dans un devis
• Prévoir une pompe à chaleur pour une construction neuve
• Estimer consommation électrique annuelle et coût d’usage
• Comparer l’effet de travaux d’isolation sur la taille

Erreurs fréquentes dans le calcul de puissance de pompe à chaleur

• Utiliser la puissance nominale à A7/W35. Vérifiez la puissance à la température de base.
• Compter l’eau chaude deux fois. L’ancienne consommation inclut souvent déjà l’eau chaude.
• Oublier la coupure. Une coupure demande plus de puissance.
• Dimensionner seulement par règles simples. Confirmez par un calcul de déperditions pièce par pièce.

Conseils pour la puissance de pompe à chaleur

• Isolez et traitez l’étanchéité avant le dimensionnement, cela peut réduire l’appareil.
• Abaissez la température de départ autant que les radiateurs le permettent.
• Couvrez les coupures avec un ballon tampon ou d’eau chaude.

Calculateurs liés à la puissance de pompe à chaleur

La pompe à chaleur n’est qu’une partie de l’installation. Le calcul de puissance de chauffage estime la puissance selon le climat, le calcul de débit de chauffage dimensionne le débit d’eau vers les émetteurs et le calcul du coût de l’électricité chiffre l’électricité consommée.

Pompe à chaleur en rénovation : radiateurs et température de départ

Une pompe à chaleur fonctionne le plus efficacement à basse température de départ. Un plancher chauffant se contente de 30 à 35 °C, d’anciens radiateurs dimensionnés pour une chaudière demandent souvent 55 °C ou plus les jours froids, ce qui réduit l’efficacité et peut rendre nécessaires des radiateurs plus grands dans certaines pièces. Le débit et l’écart aller-retour de chaque circuit déterminent pompe et diamètres de tuyaux, que le calcul de débit de chauffage détermine. Une comparaison rapide de puissance selon la zone climatique est donnée par le calcul de puissance de chauffage.

Consommation de pompe à chaleur et SCOP

Le SCOP indique combien de kWh de chaleur vous obtenez sur une année par kWh d’électricité. Les pompes à chaleur air-eau atteignent en général 3 à 4, les géothermiques 4 à 5. Pour 16 000 kWh de chaleur, l’écart entre 3 et 4 représente environ 1300 kWh d’électricité par an. Multipliez la consommation par le prix de votre contrat, par exemple avec option heures creuses, dans le calcul du coût de l’électricité pour la comparer à votre facture de combustible actuelle. Les aides à l’installation demandent en général un professionnel RGE.

Tableau de puissance pompe à chaleur selon la surface

Puissance eau chaude comprise pour 4 personnes, sans coupure :

Puissance de pompe à chaleur et coupure quotidienne

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