Les pompes à chaleur : un choix logique pour la rénovation
Même si l’installation d’une pompe à chaleur n’est pas aussi strictement imposée dans le cadre d’une rénovation que dans celui d’une construction neuve, la tendance à suivre est claire. Dans le cadre de rénovations approfondies, la pompe à chaleur s’impose comme le choix logique. Mais même pour les logements qui ont fait l’objet d’une rénovation moins poussée – c’est-à-dire moins bien isolés –, il existe sur le marché des pompes à chaleur qui répondent parfaitement aux besoins.
Exigences légales
Exigences EPB
Les exigences EPB s’appliquent également aux rénovations pour lesquelles un permis d’urbanisme est demandé ou une déclaration est effectuée.
Flandre
En Flandre, la législation EPB établit une distinction entre les rénovations énergétiques majeures et les rénovations ordinaires.
- Pour les rénovations énergétiques majeures (= une transformation en profondeur impliquant la rénovation d’au moins 75 % de l’enveloppe du bâtiment (toiture, murs, sols) et le remplacement complet de l’installation de chauffage) :
- le niveau E ne doit pas dépasser E60
- outre les exigences en matière de chauffage et de ventilation, un rendement d’installation de 130 % s’applique aux systèmes de chauffage central utilisant l’eau comme fluide caloporteur
- il faut produire au moins 20 kWh/m² d'énergie renouvelable par an (au moyen de panneaux solaires, d'un chauffe-eau solaire, d'une pompe à chaleur ou d'un chauffe-eau à pompe à chaleur, de chaudières fonctionnant aux biocarburants, du chauffage urbain ou de la participation à des projets d'énergie renouvelable).
Atteindre un niveau E de E60 lors de rénovations en profondeur est possible sans pompe à chaleur, mais difficile dans la pratique. En raison des exigences énergétiques strictes et de la nécessité d’un rendement élevé des installations (±130 %), une pompe à chaleur ou un système hybride est, dans de nombreux cas, davantage une nécessité qu’un choix.
- Dans le cas de rénovations ordinaires (par exemple, simplement poser de nouvelles fenêtres ou remplacer le système de chauffage sans isoler), il n’y a pas de niveau E maximal à respecter. Les installations de chauffage et de ventilation doivent toutefois satisfaire aux rendements prévus par la directive européenne sur l’écoconception et être correctement conçues et réglées.
Wallonie
Contrairement à la Flandre, en Wallonie, pour les rénovations :
- pas de niveau E maximal
- pas de rendement global minimal des installations (comme 130 % en Flandre)
- pas de part obligatoire d’énergie renouvelable lors de la rénovation
Des exigences techniques s’appliquent toutefois aux installations de chauffage, d’eau chaude sanitaire, de climatisation et de ventilation. Celles-ci fixent notamment une efficacité énergétique minimale pour les appareils, ainsi que des critères de dimensionnement, d’installation et de régulation appropriés. De ce fait, le choix de systèmes classiques tels que les chaudières à condensation reste possible et une pompe à chaleur n’est pas un choix obligatoire, mais plutôt un moyen d’améliorer la performance énergétique et le label EPC.
Bruxelles
Dans la législation bruxelloise relative à la performance énergétique des bâtiments (EPB), il n’existe pas non plus de niveau E classique, ni de rendement global des installations, ni de part obligatoire d’énergie renouvelable, comme c’est le cas en Flandre.
- Dans le cas de rénovations ordinaires, des exigences s’appliquent aux installations nouvelles ou remplacées (chauffage, refroidissement, eau chaude sanitaire, ventilation).
- Dans le cas de rénovations en profondeur (impliquant la rénovation d’une grande partie de l’enveloppe du bâtiment, généralement ± ≥ 50 %), des exigences énergétiques globales s’appliquent également, telles qu’un Espec maximal (généralement de l’ordre de ± 100-150 kWh/m² par an ou moins, selon le projet). Pour atteindre de faibles valeurs d’Espec, il faut réduire considérablement sa consommation d’énergie et/ou produire de l’énergie de manière efficace. Il est également possible d’y parvenir sans pompe à chaleur, par exemple en installant une bonne isolation, une chaudière à condensation performante, une ventilation avec récupération de chaleur et des panneaux solaires.
Contrairement à la Flandre, il n'existe pas de niveau E maximal pour les rénovations en Wallonie
Certificat de performance énergétique
Les logements existants mis en vente ou en location doivent disposer d’un certificat de performance énergétique (CPE). En Wallonie et à Bruxelles, on parle de certificat EPB. Il s’agit d’un document qui indique le niveau d’efficacité énergétique d’un bâtiment ou d’une unité immobilière.
Ce certificat comporte un label énergétique, allant de F (très énergivore) à A+ (très économe en énergie), ainsi qu’un score énergétique (la consommation énergétique annuelle calculée par m² de surface utile (kWh/m² par an)).
La classe énergétique et le score énergétique sont déterminés en fonction de l’isolation des murs, des sols et du toit, des installations de chauffage et d’eau chaude sanitaire, ainsi que de l’utilisation d’énergies renouvelables.
Les labels ne sont pas interchangeables entre les régions. Un label C à Bruxelles, par exemple, est beaucoup plus strict qu’un label C en Wallonie. À Bruxelles, on se retrouve déjà dans la pire catégorie (label G) à partir d’une consommation de 346 kWh/m² par an. À titre de comparaison : en Flandre, ce même logement obtiendrait encore un label D. Cela s’explique par le fait que Bruxelles dispose d’un patrimoine immobilier beaucoup plus compact (nombreuses maisons mitoyennes et appartements) et que les critères y sont donc plus stricts.
Le choix d’une pompe à chaleur a généralement un impact positif important sur le score PEB. Il est possible de gagner un ou deux niveaux de label (par exemple, passer de D à B ou de C à A). L’effet dépend toutefois fortement du niveau d’isolation du logement et de la combinaison avec d’autres mesures telles que les panneaux solaires.
Flandre
Les maisons et appartements achetés depuis 2023 et dotés d’un label EPC E ou F doivent obligatoirement être rénovés pour atteindre au moins le label D, et ce dans les six ans suivant l’achat.
Les logements mis en location devront, à compter du 1er janvier 2030, satisfaire à des exigences minimales en matière de label EPC afin de respecter les normes de qualité du logement. Pour les maisons mitoyennes et individuelles, le label E au minimum s’applique ; pour les immeubles fermés et les appartements, le label D au minimum.
En Flandre, les logements classés E ou F ne peuvent pas bénéficier d’une indexation complète (ou seulement avec un facteur de correction), ce qui constitue une incitation supplémentaire pour les bailleurs à rendre leurs logements plus durables.
Wallonie
Il n’existe actuellement en Wallonie aucune obligation générale de rénovation comme en Flandre. Un processus est toutefois en cours visant à faire disparaître progressivement les labels les plus défavorables. À cet égard, l’ensemble du parc immobilier devra, d’ici 2050, afficher une performance énergétique comparable au label A.
Bruxelles
Il n’existe actuellement à Bruxelles aucune obligation générale de rénovation comme en Flandre.
La Région de Bruxelles-Capitale a toutefois élaboré une stratégie de rénovation par étapes (Renolution), dont l’objectif est d’atteindre une note moyenne de C pour le parc immobilier d’ici 2050 et d’améliorer progressivement les notes les plus basses. D’ici 2033, tous les logements bruxellois devront disposer au minimum d’un certificat PEB et les classes énergétiques les plus basses (F et G) devront avoir disparu.
Quelle pompe à chaleur choisir pour : un logement classé A ou B
… équipée d’un chauffage au sol ou de radiateurs
- Tout comme dans les constructions neuves, une pompe à chaleur géothermique est privilégiée :
- c’est la pompe à chaleur la plus efficace. Des SCOP de 4 à 5 ne sont pas une exception
- l’installation a une durée de vie plus longue qu’une pompe à chaleur air-eau
- il n’y a pas d’unité extérieure avec ventilateur
- possibilité de refroidissement passif
- entretien réduit
La question est bien sûr de savoir si le projet de rénovation permet de réaliser des forages (le jardin est-il suffisamment grand, est-il accessible avec la foreuse ?) et si le budget est suffisant pour l'achat de la pompe à chaleur géothermique
- Une pompe à chaleur air-eau est moins efficace qu’une pompe à chaleur géothermique, mais offre tout de même de très bonnes performances avec des SCOP compris entre 3 et 4. De plus, elle ne nécessite aucun forage. L'unité extérieure est toutefois visible, elle est bruyante et nécessite un peu plus d'entretien en raison de ses pièces mobiles et du fait qu'elle est installée à l'extérieur.
Le prix
Pour une habitation bien isolée de 150 m² classée A ou B (= un besoin en chaleur < 200 kWh par m² par an), le coût est le suivant :
- une pompe à chaleur géothermique coûte environ 25 000 euros (forages compris, mais adaptations du système de diffusion existant non comprises)
- une pompe à chaleur air-eau coûte environ 15 000 euros (hors adaptations du système de diffusion existant)
Qu'en est-il du système de diffusion existant ?
Les pompes à chaleur fonctionnent de manière optimale à de basses températures de départ ; dans les logements classés A et B, celles-ci se situent généralement entre 30 et 45 °C.
S'agit-il d'une rénovation dans le cadre de laquelle le système de diffusion existant est conservé ? Dans ce cas, il convient notamment de vérifier si :
- le système de diffusion est toujours en bon état
- le chauffage au sol ou les radiateurs disposent d’une puissance de diffusion suffisante : l’outil PowerHeat de Buildwise permet d’estimer la puissance de chaque radiateur existant pour différents régimes de température (par exemple 75/65/20 °C, 55/45/20 °C et 45/35/20 °C). Cela permet donc de vérifier si le radiateur en place est suffisamment puissant pour chauffer la pièce, même à un régime de température plus bas) ;
- les tuyaux sont suffisamment dimensionnés : une pompe à chaleur fonctionne avec un delta T moyen de 5 à 7 °C (alors que pour une chaudière à gaz, par exemple, ce delta T est de 10 à 20 °C), en raison du faible delta T avec lequel fonctionne la pompe à chaleur, il faut faire circuler davantage d’eau de chauffage pour pouvoir transférer suffisamment de chaleur au système de diffusion, ce qui augmente donc le débit dans les tuyaux
Comment produire de l'eau chaude sanitaire ?
La pompe à chaleur chauffe non seulement l’eau destinée au chauffage central, mais aussi l’eau contenue dans un ballon d’eau chaude sanitaire.
La pompe à chaleur chauffe l’eau à une température plus élevée (généralement entre 50 et 55 °C) et utilise cette chaleur pour réchauffer l’eau sanitaire contenue dans le ballon. Afin d’éviter le développement de bactéries de type légionelles, l’eau est chauffée une fois par semaine à environ 60 °C à l’aide d’une résistance électrique ou par la pompe à chaleur elle-même. Attention : le ballon sanitaire doit disposer d’un serpentin interne suffisamment grand lorsqu’il est associé à une pompe à chaleur.
Quelle pompe à chaleur choisir pour : une habitation classée A ou B
… qui ne dispose pas de chauffage central (mais par exemple d’un chauffage électrique ou d’accumulateurs)
Même lorsque l’on choisit délibérément de ne pas installer de chauffage central (par exemple pour éviter des travaux de démolition), il est possible d’installer une pompe à chaleur.
Le principe
Une pompe à chaleur air-air extrait la chaleur de l’air extérieur et la transfère directement à l’air intérieur via une ou plusieurs unités intérieures. Ce type de pompe à chaleur atteint généralement un SCOP compris entre 3 et 4. Elle fonctionne toujours à basse température, car elle utilise l’air, et il n’y a pas de pertes via un circuit d’eau. Comme le système fonctionne à l’air, il réagit très rapidement : les pièces se réchauffent plus vite qu’avec des systèmes à eau (comme le chauffage au sol).
Dans la pratique, les pompes à chaleur air-air installées dans les logements sont généralement des unités split (les unités intérieures et extérieures sont reliées entre elles par des conduites de réfrigérant) :
- unités « single-split » : il y a une seule unité intérieure (par exemple, pour chauffer un bureau)
- systèmes multi-split : il y a plusieurs unités intérieures (par exemple, pour chauffer plusieurs pièces du bâtiment).
Un véritable refroidissement est possible
Une pompe à chaleur air-air peut refroidir très efficacement et fonctionne alors comme un climatiseur classique. En mode refroidissement, le processus est inversé :
- l'unité intérieure extrait la chaleur de l'air intérieur (le condenseur devient un évaporateur)
- l'unité extérieure rejette cette chaleur dans l'air extérieur (l'évaporateur devient un condenseur)
La température intérieure baisse ainsi rapidement et efficacement. Contrairement au refroidissement par le sol, une pompe à chaleur air-air peut souvent faire baisser la température de plus de 4 °C, en fonction de l’installation et de la puissance.
Entretien
Un entretien est recommandé une fois par an. Les points de contrôle importants sont les suivants :
- nettoyage ou remplacement des filtres de l'unité intérieure
- vérification des ventilateurs et des échangeurs de chaleur
- vérification du circuit de réfrigérant (pression et étanchéité)
- vérification des raccordements électriques
- vérification de l'évacuation des condensats
- fonctionnement général du compresseur et du système de régulation
- nettoyage de l'évaporateur
- nettoyage de l'évacuation des condensats
- nombre d'heures de fonctionnement du compresseur
- en outre, l'évaporateur et l'évacuation des condensats doivent également être nettoyés.
Coût moyen et consommation d'électricité
L'investissement pour une pompe à chaleur air-air est généralement inférieur à celui des autres pompes à chaleur :
- Single-split (1 unité intérieure) : ± 3 000 – 5 000 euros
- Multi-split (plusieurs unités intérieures) : ± 5 000 – 10 000 euros
La consommation d’électricité dépend fortement de l’utilisation et de l’isolation, mais s’élève, pour un logement doté d’un :
- label EPC A : ± 1 000 – 2 000 kWh/an
- label EPC B : ± 2 000 – 3 000 kWh/an
Applications
Une pompe à chaleur air-air est particulièrement intéressante dans les cas suivants :
- les rénovations : car elle ne nécessite pas de travaux importants (pas de tuyauterie ni de chauffage au sol)
- les petites maisons ou les appartements
- les pièces qui doivent être chauffées ou refroidies rapidement (par exemple, les pièces à vivre, les bureaux)
- le chauffage d'appoint ou le chauffage par zone (par exemple, un étage ou une pièce)
Avantages
- coût d'investissement réduit
- chauffage rapide et diffusion immédiate de la chaleur
- possibilité d’un refroidissement efficace (fonction climatisation)
- installation relativement simple et rapide
- convient aux rénovations moins importantes
Inconvénients
- rendement en baisse lorsque les températures extérieures sont très basses
- fonctionne à l'air → répartition de la chaleur moins homogène que le chauffage au sol
- refroidissement rapide en cas d'arrêt de l'appareil
- sensation de courants d'air
- Unités intérieures visibles dans la pièce
- bruit du ventilateur (à l'intérieur et à l'extérieur)
- pas de production d'eau chaude sanitaire
- moins adapté comme seul système de chauffage dans les logements mal isolés
- réutilisation des conduites de refroidissement en fin de vie incertaine/non garantie
Le logement est classé C ou D, voire moins
… en combinaison avec des radiateurs
Dans un logement classé C ou D, voire moins, le niveau d'isolation est généralement médiocre. On y trouve souvent du simple ou du double vitrage (pas de HR++) et une isolation de toiture médiocre. Les pertes de chaleur sont donc considérables. Une pompe à chaleur hybride ou à haute température peut alors constituer une solution.
Une pompe à chaleur hybride : le principe
Une pompe à chaleur hybride peut constituer un choix réaliste et rentable dans ces situations. Elle combine une pompe à chaleur (généralement air-eau) avec une chaudière existante ou neuve. La pompe à chaleur assure le chauffage lorsque les températures extérieures sont douces. Lorsque la température extérieure devient trop basse, la chaudière prend le relais. De plus, la chaudière hybride peut fournir l’eau chaude pour la douche et la cuisine. La production d’eau chaude sanitaire peut également être entièrement dissociée de l’installation de la chaudière afin, par exemple, d’augmenter la consommation propre des panneaux solaires en été.
Un système hybride atteint généralement un SCOP de 3 à 4 pour la partie pompe à chaleur.
Entretien
Un entretien annuel est recommandé, tant pour la pompe à chaleur que pour la chaudière. Les points de contrôle importants sont les suivants :
- vérification de la pompe à chaleur (compresseur, ventilateur, fluide frigorigène)
- vérification de la chaudière (brûleur, évacuation des fumées, sécurité)
- vérification de la régulation et de la commutation entre les deux systèmes
- vérification de la pression d'eau et du vase d'expansion
- vérification des conduites et de l'isolation
- nettoyage des filtres et des échangeurs de chaleur
Comme il s'agit d'une combinaison de deux systèmes, l'entretien est légèrement plus important que pour une pompe à chaleur entièrement électrique.
Coût moyen et consommation d'électricité
Prix indicatifs :
- conservation de la chaudière existante : ± 6 000 € – 11 000 €
- installation d’une nouvelle chaudière : ± 10 000 € – 15 000 €+
La consommation d'énergie comprend l'électricité et le gaz :
- électricité :
- logement classé C selon le certificat de performance énergétique (CPE) : ± 2 000 – 3 500 kWh/an
- logement avec label EPC D : ± 2 500 – 4 500 kWh/an
- consommation de gaz :
reste nécessaire pour la puissance de pointe et l’eau chaude sanitaire, mais est nettement inférieure à celle d’une chaudière classique. L’économie réalisée est généralement de 20 à 40 % pour la classe D et peut atteindre 30 à 50 % pour la classe C.
Applications
Une pompe à chaleur hybride est particulièrement intéressante dans les cas suivants :
- les rénovations : en complément d’une chaudière existante
- les logements équipés de radiateurs (où des températures élevées restent nécessaires)
- les situations où l’installation d’une pompe à chaleur entièrement électrique est difficile
- les logements qui ne sont pas encore isolés de manière optimale
Avantages
- coût d'investissement inférieur à celui d'un système de pompe à chaleur entièrement neuf
- adapté aux rénovations sans modifications importantes
- fonctionne avec les radiateurs existants
- puissance toujours suffisante, même par temps froid
- réduction de la consommation de gaz et des émissions de CO₂
- retour sur investissement relativement rapide
Inconvénients
- reste (en partie) dépendant des combustibles fossiles (gaz)
- rendement inférieur à celui d’une pompe à chaleur entièrement électrique
- deux systèmes → plus complexe et nécessitant un peu plus d'entretien
- capacité de refroidissement limitée, voire inexistante
Une pompe à chaleur haute température : le principe
Une pompe à chaleur haute température extrait la chaleur de l’air extérieur, du sol ou de l’eau et la réchauffe à des températures plus élevées (jusqu’à ± 60–70 °C). Elle peut ainsi fournir de l’eau pour les radiateurs classiques et l’eau chaude sanitaire. Grâce à l’arrivée du propane (R290) comme réfrigérant dans les pompes à chaleur air-sol et air-eau, la plupart des nouveaux appareils sont capables d’atteindre de telles températures élevées.
En raison de la température de sortie plus élevée, le rendement est toutefois moindre. Dans la pratique, une pompe à chaleur à haute température atteint généralement un SCOP compris entre environ 2,5 et 3,5. Cela signifie qu’elle fournit environ 2,5 à 3,5 kWh de chaleur pour 1 kWh d’électricité.
Entretien
Un entretien annuel est recommandé. L'entretien est similaire à celui des autres pompes à chaleur air-eau. Les points de contrôle importants sont les suivants :
- vérification du compresseur et du circuit de réfrigérant
- vérification du ventilateur et des échangeurs de chaleur
- vérification des raccordements électriques
- vérification de la pression d'eau et du circuit hydraulique
- nettoyage des filtres
- fonctionnement général et régulation
Coût moyen et consommation d'électricité
Prix indicatif en Belgique :
- ± 12 000 – 19 000 euros
La consommation d'électricité est plus élevée en raison des températures de départ plus élevées et varie en fonction du niveau d'isolation :
- logement avec label PEB C : ± 3 000 – 5 000 kWh/an
- logement avec label PEB D : ± 4 000 – 6 500 kWh/an
Applications
Une pompe à chaleur à haute température est particulièrement intéressante dans les cas suivants :
- les rénovations avec des radiateurs existants
- les logements où le chauffage au sol n’est pas envisageable
- les situations où l'on souhaite se passer complètement du gaz sans travaux de rénovation importants
- les logements présentant une isolation moyenne (mais pas optimale)
Avantages
- adapté aux radiateurs existants (aucune modification nécessaire)
- peut fournir de l'eau à haute température (jusqu'à ± 70 °C)
- Remplacement d’une chaudière classique sans travaux importants
- Convient également pour l'eau chaude sanitaire
- Entièrement électrique (pas besoin de gaz)
Inconvénients
- rendement inférieur à celui des pompes à chaleur à basse température
- consommation d'électricité plus élevée
- coût d'investissement plus élevé
- moins intéressant dans les logements bien isolés (où les pompes à chaleur à basse température sont plus efficaces)
- rendement en forte baisse lorsque les températures extérieures sont basses