Chauffage hybride: allier une pompe à chaleur à un chauffage classique, est-ce une bonne idée?

Il y a 2 manières de penser l’hybridation de votre chauffage.

L'hybridation centralisée

L’option "centralisée" consiste à allier une pompe à chaleur et une chaudière - soumises à la même régulation - pour alimenter le chauffage central 

La pompe à chaleur (généralement de type air-eau) peut être séparée de la chaudière ou s’intégrer avec elle sous une seule enveloppe (all-in-one) et éventuellement inclure un boiler d’eau chaude sanitaire. Mais dans tous les cas, chaudière et pompe à chaleur seront contrôlées par une régulation décidant quand l’un ou l’autre des appareils doit fonctionner. 

L'hybridation décentralisée

L’hybridation "décentralisée" consiste quant à elle à installer une pompe à chaleur air-air, non plus en chaufferie mais, dans une ou plusieurs pièces de vie. Ces climatisations capables de diffuser de l’air chaud ou froid sont alors complètement indépendantes du système de chauffage classique, avec l’avantage de ne plus devoir allumer tout le système lors de leur utilisation.

C’est l’option la plus couramment utilisée lorsque que l’on souhaite aussi refroidir son habitation en été et "la" solution hybride en cas de chauffage électrique déjà installé.

Rendement des pompes à chaleur

Une pompe à chaleur fonctionne à l’électricité. Elle puise la chaleur hors de l’habitation, dans l’air ou le sol et fait en sorte de restituer cette chaleur à une température plus élevée. De sorte que 1 kWh d’énergie électrique vous peut vous procurer 2 à 4 kWh d’énergie thermique.  

Le rendement (appelé Coefficient of Performance COP) est donc le rapport entre l’électricité que vous y mettez et la chaleur que vous en extrayez. Il dépend de l'écart entre la température de la source à laquelle la pompe puise sa chaleur et la température, le niveau de chaleur, que la pompe est priée de restituer. 

Impact de la température extérieure sur la pompe à chaleur 

Plus il fait doux à l’extérieur, plus basse est la température d’émission réclamée, au meilleur sera le rendement de la pompe à chaleur.

Quelle que soit la pompe à chaleur choisie, celle-ci fonctionnera donc plutôt à la mi-saison et laissera la chaudière ou le chauffage électrique prendre le relais quand la production de chaleur n’est plus suffisante.

Rendement d'une chaudière à condensation fonctionnant au gaz ou au mazout

Le rendement des chaudières à condensation au gaz ou au mazout est généralement très élevé, souvent compris entre 90 % et 98 %. Cela signifie qu'elles convertissent la majeure partie de l'énergie contenue dans le gaz ou le mazout en chaleur utile. Les modèles récents, en particulier, sont conçus pour récupérer la chaleur des gaz de combustion, ce qui améliore encore leur efficacité.

Impact de la température extérieure sur une chaudière

Notez que le rendement d'une chaudière à condensation varie lui aussi quelque peu en fonction de la température extérieure. Mais à l’inverse de la pompe à chaleur, le rendement peut être moindre quand il fait doux alors qu’elle doit s’allumer et s’éteindre plus souvent pour assurer une petite demande de chaleur. Elle aura un rendement maximal à température moyenne, quand elle peut condenser au maximum. 

Rendement du chauffage électrique classique

Un facteur est décisif pour déterminer le gain éventuel de consommation apporté par une pompe à chaleur dans un système hybride : l’écart entre le prix de l’énergie fossile et celui de l’électricité. Or, cet écart varie dans le temps : ces 20 dernières années, l’électricité a déjà été de 2 à 7 fois plus chère que les énergies fossiles. Et les prix varient aussi dans l’espace: les prix du gaz et de l’électricité diffèrent d’une région à l’autre, et même d’un GRD à l’autre. 

Pour nos calculs, nous avons tenu compte des prix moyens de la période 2019-2020 pour lisser les fortes variations de prix de l’électricité et des énergies fossiles liées à la crise du coronavirus. 

Nous avons pris en considération des consommations moyennes, c’est-à dire 15750kWh/an pour un système hybride avec chaudière (+/-1700 de litres mazout) et 10500kWh par an pour un système hybride avec chauffage électrique. 

Nous avons enfin corrélé les rendements des différents appareils au climat belge "moyen". 

Signalons que nos calculs valent globalement pour les deux solutions (hybrides centralisées ou décentralisées), même si l’option décentralisée permet de ne pas devoir allumer le système de chauffage central et évite aussi quelques pertes de distribution (via les conduites). 

• Pac + chaudière mazout à Bruxelles
  Sachant qu’à Bruxelles, le prix de l’électricité est un peu moins élevé que dans les autres régions, la production de chauffage est moins chère avec une pompe à chaleur dès qu’il fait plus de 3°C. Le gain potentiel par rapport à une chaudière au mazout seule est alors de +/- 10%. d’économie, ce qui donne +/- 90€ d’économie potentielle dans notre scénario. 
  Il suffit pour cela d’un système hybride avec une puissance d’entrée de gamme, soit une pompe à chaleur fournissant +/-4 kW. 
  
  
• Pac + chaudière au gaz à Bruxelles
  C’est le scénario le plus classique à Bruxelles, sachant qu’il s’y pose plutôt des chaudières au gaz naturel. Dans ce cas, la production de chauffage par pompe à chaleur n’est presque jamais moins chère que la production par chaudière à gaz, sauf en cas de temps très doux. Mais le gain sur la facture par un chauffage hybride de ce type est très faible.
  
  
• Pac + chaudière gaz et mazout en Flandre et en Wallonie
  Sur base des prix moyens de 2019-2020, les différentes simulations avec chaudière à mazout ou au gaz donnent les mêmes conclusions: la pompe à chaleur ne permet pas de réaliser d’économie.
  
  
• PAC + chauffage électrique en Flandre, Wallonie et Bruxelles
  Quelle que soit la région, la pompe à chaleur est toujours plus avantageuse que le chauffage électrique classique, même par températures basses. Logique, puisqu’elle utilise plus efficacement le même vecteur énergétique. Le gain potentiel sur la facture peut ainsi atteindre 60 à 70%.
  Dans notre scénario, l’économie est de 1500 à 1900€ par an, selon la région.

En résumé...

Dans le cas d’une hybridation centralisée, qu’il s’agisse d’une solution all-in-one ou séparée, la puissance de la pompe à chaleur est le paramètre-clé qui détermine le prix de l’ensemble bien plus que la puissance de la chaudière à gaz ou au mazout.  

Comptez entre 4500 et 7000€ HTVA (hors accessoires et frais de pose) pour une PAC air/eau de 4kW à rajouter à une chaudière. 
Avec un supplément de 300 et 450€ par kW supplémentaire, si vous souhaitez une pompe à chaleur plus puissante. 
 
Dans le cas d’une hybridation décentralisée, une PAC air/air (climatisation) de 4kW coûte, elle, entre 1300 à 2000€ HTVA (+/-300€ par kW supplémentaire et entre 500 et 1000€ par unité intérieure supplémentaire). 

Primes pour les pompes à chaleur et le chauffage hybride

Transition énergétique oblige, tant les autorités publiques bruxelloises, wallonnes que flamandes encouragent l’installation de systèmes de chauffage performants. Il existe donc  primes qui adouciront votre investissment  dans une pompe à chaleur ou un chauffage hybride. 

Voyez ici à quel coup de pouce pouvez-vous prétendre: quelles sont les primes disponibles pour une pompe à chaleur?

 
 

 

Les éventuels gains de consommation valent-ils l’investissement dans une solution de chauffage hybride?

C’est très clair pour la solution avec une composante de chauffage électrique classique. Vous aurez toujours avantage à hybrider ce type de chauffage et à ne l’allumer qu’en cas de manque de puissance de la pompe à chaleur. Le gain est tel que l’on peut assez rapidement amortir l’installation d’une pompe à chaleur air/air. Selon la grandeur et l’isolation du bâtiment, un gain de 1000 à 2000€ par an permet de récupérer l’investissement dans les 2 à 5 ans, à condition que vous n’abusiez pas de la fonction clim en été (qui diminuera votre gain).

La réponse est tout aussi tranchée pour l’ajout d’une pompe à chaleur à du chauffage central avec chaudière (gaz ou mazout): aux prix actuels des différentes énergies, ce n’est pas rentable. Les gains de consommation ne permettent pas d’amortir les milliers d’euros investis. 

Attention, il ne s’agit pas d’un verdict sans appel. L’électricité (tarif normal) est aujourd’hui en moyenne 4x plus chère que le gaz et le mazout dont les prix sont au plus bas depuis 15 ans. Mais les prix évoluent. Et l’hybridation chaudière/PAC pourrait redevenir économiquement intéressante dès que le prix de l’électricité est en deçà du triple du prix de l’énergie fossile considérée.

Remarque importante: nos estimations sur les systèmes hybrides ne veulent pas dire que la pompe à chaleur seule n’est jamais rentable. Dans ce cas, il n’y a plus de système classique et le calcul de rentabilité est différent. Idéalement, mieux vaut alors une maison bien isolée peu gourmande en chauffage, de préférence, à basse température. Les bâtiments peu ou moyennement isolés rendent économiquement peu attrayante l’utilisation exclusive d’une PAC pour chauffer toute l’année.

Hiver plus doux et confort thermique en été

Au-delà d’une rentabilité financière directe… Le réchauffement climatique a et aura vraisemblablement comme impact de diminuer les périodes froides et la demande globale de chauffage tout en accroissant les besoins de refroidissement. Tout avantage pour les pompes à chaleur qui peuvent aussi améliorer votre confort thermique en été.
Si vous installez une climatisation pour refroidir l’une ou l’autre pièce, il sera sans doute intéressant en mi-saison de ne pas allumer votre chaudière et d’utiliser le climatiseur en position chauffage. Même si, aux prix actuels, l’économie sera modeste.

Profiter de futurs tarifs dynamiques

Notez que la pompe à chaleur d’un système avec chaudière peut être activée pour absorber le surplus d’électricité venant d’une production locale (panneaux PV – voir ci-après) ou provenant du réseau (en cas de forte production solaire et éolienne, par exemple). Avec, dans ce dernier cas, de probables économies à la clé pour les propriétaires de système hybride si les fournisseurs d’énergie proposeront proposent des tarifs « dynamiques ».  

Une tarification dynamique pourrait, en effet, se développer en conséquence de l'évolution du modèle de production incluant davantage d'énergies renouvelables, notamment d’origine éolienne et solaire. Dépendante du vent et du soleil, la production de ces énergies est par essence intermittente et impacte à la hausse ou à la baisse l'offre d'électricité. Des fluctuations qui peuvent être absorbées par des mécanismes de stockage, ou tarifaires en encourageant les ménages à déplacer, grâce à des prix plus bas, leur consommation à des moments où il y a abondance d’énergie disponible. 

A l'inverse, les détenteurs de système hybride pourront débrancher leur pompe à chaleur pour éviter une tarification (dynamique) plus élevée accompagnant les pointes de consommation sur le réseau quand la production d’électricité renouvelable est basse.

Eviter les pics de consommation et une future tarification capacitaire plus coûteuse 

En cas d’hybridation avec un chauffage électrique, puissance et consommation d’électricité sont, on l’a vu, réduites grâce à l’utilisation plus efficace de l’électricité par la pompe à chaleur. De quoi limiter les pics de consommation quand le chauffage doit fonctionner en même temps que d’autres appareils gros consommateurs d’électricité. Et éviter du même coup une plus lourde facturation alors qu’une tarification capacitaire est annoncée en Flandre pour 2022.

Avec des panneaux solaires

Si vous disposez de panneaux solaires, vous aurez de plus en plus intérêt à consommer directement l’électricité produite dès lors que l’avantage du compteur qui tourne à l’envers (« la compensation ») disparaît, partiellement ou complètement. Même si en hiver la production d’électricité photovoltaïque chute drastiquement, il existe encore des pointes quelques heures par journée ensoleillée pendant lesquelles une pompe à chaleur peut utiliser le surplus de courant non autoconsommé par les autres appareils. En dehors de ces heures, la chaudière peut prendre le relais à moins que le prix du chauffage par PAC soit encore inférieur et justifie son utilisation

Si vous êtes sensible à l’environnement, sachez qu’une PAC peut diviser par 2 ou plus l’émission de CO2 de chauffage. 
Le bilan d’une PAC en remplacement de toute autre solution chauffage est donc toujours positif.

Effet de serre dû au fluide frigorigène

Pour fonctionner, toute pompe à chaleur contient un fluide frigorigène. Certains de ces fluides peuvent occasionner un fort effet de serre en cas de libération dans l’atmosphère. La majorité des PAC hybrides air/eau que nous avons recensées contiennent du R410A (à l’effet de serre équivalent à 2088 fois celui du CO2).  Les climatiseurs passent toutefois de plus en plus au R32 (causant « seulement » 675x l’effet de serre du CO2). 

Pour l’entretien de votre PAC, faites donc appel à un professionnel sous peine de ruiner complètement le bilan environnemental positif de votre PAC. En cas de vidange, il récupérera le fluide dans une bouteille en vue de son recyclage

Si vous envisagez l’hybridation de votre chauffage, voici encore quelques points à tenir à l’œil. 

• D’abord l’isolation
  Investir dans un système hybride ne se conçoit raisonnablement qu’après avoir convenablement isolé son habitation. Limiter drastiquement les factures d’énergie et les émissions de CO2 passe d’abord par là.
  
  
• Unité extérieure parfois encombrante
  Installer l’unité extérieure d’une pompe à chaleur n’est pas forcément un problème pour celui qui a un jardin, mais c’est parfois un critère limitant en appartement.
  
  
• Régulation complexe
  La régulation optimale du système hybride est nécessairement complexe : il faut tenir compte des tarifs de l’électricité, de la température extérieure et des rendements pour obtenir le bénéfice optimal. Autant de paramètres varient dans le temps et dans l’espace. Qui va introduire et actualiser les prix, déterminer le meilleur programme? Il faudra vous plonger dans les modes d’emploi, faire appel à votre installateur ou compter sur un monitoring efficace à distance. Dans le cas de système décentralisé (PAC air/air), il faudra choisir manuellement quel système enclencher. 
  
  
• Double entretien et contraintes liées au gaz/mazout maintenues
  Avec un système hybride, il faut faire entretenir une chaudière et une PAC, même si cette dernière ne demande qu’un modeste entretien tous les 2 ans. Et le système hybride avec chaudière n’exonère pas des contraintes liées au gaz (accès + compteur + redevance + fournisseur à choisir) ou au mazout (citerne + fourniture + entretien de citerne). 
  
  
• Risque de panne
  Disposer de deux technologies au lieu d’une augmente logiquement le risque de panne. Mais au moins pouvez-vous toujours à faire appel à l’une si l’autre fait défaut en plein hiver.
  
  
• La tentation de la clim’
  Une pompe à chaleur peut aussi produire du froid et faire appel à la climatisation augmente la facture d'énergie et l'impact sur l'environnement. Avec modération, donc.
  Est surtout concerné ici, le système air/air en hybridation décentralisée même si en théorie cela concerne aussi la PAC + chaudière (à condition de fortement modérer le froid injecté dans les radiateurs sous peine de condensation).