Des études inédites pour objectiver les performances des PAC

Le secteur du bâtiment représente aujourd’hui environ 25 % des émissions de CO₂ en France. Leur usage représente 47 % des consommations énergétiques totales. Pour atteindre la neutralité carbone en 2050, le plan France Nation Verte prévoit une baisse importante de ces émissions du secteur : la part des émissions du bâtiment devant baisser de 45 Mt pour atteindre 30 Mt en 2030. Pour atteindre ces objectifs la décarbonation du chauffage via des pompes à chaleur est une des solutions envisagées.

Le 25 septembre 2023, à l’occasion du Conseil de planification écologique, le Président de la République a annoncé l’objectif que la France dispose d’une capacité de production d’un million de pompes à chaleur sur le territoire d’ici la fin du quinquennat.

Si la France bénéficie d’ores et déjà d’une position de leader dans l’installation de pompes à chaleur, la demande est amenée à croître très fortement partout en Europe dans la décennie, notamment dans un contexte où elles sont un outil puissant de décarbonation des logements, du tertiaire et de l’industrie. Les pompes à chaleur sont en effet sources de gain de pouvoir d’achat, d’efficacité énergétique et d’amélioration de la balance commerciale, lorsqu’elles se substituent à des énergies fossiles importées.

Toutefois, les pompes à chaleur, bien que déjà largement déployées, sont des machines plus complexes que les moyens de chauffage classique et leur niveau de performance en condition d’usage réel fait régulièrement l’objet d’interrogations.

Afin d’évaluer l’utilisation ainsi que les aspects environnementaux et économiques des pompes à chaleur, l’ADEME a conduit, depuis plus de deux ans, plusieurs études pour mesurer leurs performances réelles lors d’une saison de chauffe. En particulier :

  • Une campagne de mesure sur 90 pompes à chaleur air/eau et 10 pompes à chaleur géothermiques (eau/eau ou sol/eau) installées récemment dans des maisons individuelles en remplacement de chaudière gaz ou fioul et instrumentées pendant une année complète.
  • Des tests en laboratoire.
  • Une étude sur les consommations de chauffage de ménages ayant installé des pompes à chaleur air/air à la place de tout ou d’une partie de leur appareil de chauffage.

Ces études sont présentées dans ce document et les rapports sont disponibles sur la librairie de l’ADEME.

L’ensemble de ces études a permis de constituer le socle de connaissances et d’expérimentations nécessaires pour proposer en parallèle un Avis de l’ADEME dédié à l’efficacité de ces systèmes de chauffage. Celui-ci propose un intérêt plus particulier sur les PAC air/eau en maisons individuelles, installées avec des radiateurs ou des planchers chauffants, pour produire du chauffage et de l’eau chaude sanitaire. Mais permet également de mieux comprendre les différents atouts des PAC air/air et des PAC géothermiques (eau/eau et sol/eau). 

« Accélérer la transition énergétique, c’est aussi donner aux ménages les moyens de mieux maîtriser leur facture d’énergie. Les pompes à chaleur constituent à ce titre une solution de plus en plus privilégiée. Avec la publication de l’avis de l’ADEME, notre objectif est clair : éclairer sur les gains énergétiques possibles et ainsi contribuer à rendre l’énergie plus accessible et plus durable pour tous. »

Sylvain Waserman, Président-Directeur général de l’ADEME.

Sommaire

Avis de l’ADEME

Performances réelles des PAC air/eau en maisons individuelles

Les pompes à chaleur air/eau tiennent aujourd’hui une promesse forte : réduire significativement nos émissions de CO₂ tout en divisant la facture de chauffage. Mais, derrière cette performance moyenne flatteuse, l’ADEME révèle une réalité plus contrastée : près d’un tiers des installations ne donnent pas les résultats attendus, souvent en raison de réglages ou de dimensionnements imparfaits.

Performance des pompes à chaleur air/eau

Réalisation d’une campagne de mesure sur 100 pompes à chaleur en résidentiel individuel

Que valent réellement les pompes à chaleur lorsqu’on les observe sur le terrain, loin des fiches techniques ? Pour répondre à cette question, l’ADEME a fait instrumenter cent installations domestiques dans toute la France. Les résultats confirment l’efficacité des PAC, mais révèlent aussi l’impact majeur du climat, de la régulation et des réglages sur leurs performances. Entre COP exemplaires et dysfonctionnements évitables, cette campagne met en lumière simultanément le potentiel de la technologie et les leviers concrets pour l’améliorer.

Essais de performance de pompes à chaleur air/eau en laboratoire

Une pompe à chaleur perd-elle de son efficacité dans une maison mal isolée ? Pour trancher ce débat, l’ADEME a soumis une PAC air/eau à des essais contrôlés, simulant une habitation avant et après rénovation. Les résultats bousculent les idées reçues : même surdimensionnée, la PAC conserve de bonnes performances, que l’ajustement de la loi d’eau permet même d’améliorer. En laboratoire, isolation, régulation et confort se révèlent intimement liés… mais pas toujours comme on l’imagine.

Consommation des PAC air/air

Étude des consommations électriques des PAC air/air

Face à l’essor des pompes à chaleur air/air, leur véritable impact sur la consommation électrique restait à préciser. En s’appuyant sur les données Linky de 88 logements, l’ADEME montre que remplacer des radiateurs à effet Joule par une PAC air/air permet de diviser durablement par deux les usages liés au chauffage, y compris lors des vagues de froid. Peu de climatisation supplémentaire, pas de rebond évident… ces résultats confirment le potentiel de cette solution, tout en soulignant quelques limites méthodologiques à garder en tête.