Une pompe à chaleur dans un immeuble collectif ? Oui, c’est assurément la bonne solution !
La pompe à chaleur s’est imposée en particulier dans le secteur des immeubles collectifs à titre de système de chauffage écologique et économique, efficace et orienté vers l’avenir. Logiquement, la question de savoir si la pompe à chaleur ne pourrait pas être idéale pour les immeubles collectifs se pose de plus en plus souvent.
La réponse est très simple : pompes à chaleur et immeubles collectifs se conjuguent à merveille !
Découvrez ici tous les avantages de la pompe à chaleur dans un immeuble collectif, son fonctionnement détaillé, les différents types de constructions appropriés et toutes les particularités dont il faut tenir compte.
Arguments en faveur des pompes à chaleur dans les immeubles collectifs
Les avantages essentiels des pompes à chaleur sont valables tant pour les maisons individuelles que pour les immeubles collectifs. Récapitulatif de leurs caractéristiques :
Efficacité énergétique
Les pompes à chaleur emploient une énergie primaire renouvelable, disponible de manière illimitée dans l’environnement et gratuite. Qu’elle provienne de l’air ambiant, du sol ou de l’eau, cette énergie produit la chaleur nécessaire au chauffage et à l’eau chaude sanitaire moyennant une quantité d’électricité relativement réduite.
En savoir plus sur l’efficacité énergétique des pompes à chaleur
Respect de l’environnement
Utilisant des sources d’énergie renouvelables, les pompes à chaleur qui sont indépendantes des combustibles fossiles contribuent largement à la réduction des émissions de CO2 et, par conséquent, à la protection de l’environnement.
Réduction des coûts
En raison des frais d’exploitation et d’entretien réduits des pompes à chaleur, les coûts inhérents à leur achat et à leur installation légèrement plus élevés que ceux des systèmes à combustibles fossiles sont vite amortis, d’autant plus lorsque la pompe à chaleur est dimensionnée correctement pour un immeuble collectif.
Subventions
Au même titre que pour les maisons individuelles, mais sur d’autres bases de calcul, l’acquisition d’une pompe à chaleur pour un immeuble collectif peut faire l’objet de subventions publiques.
En savoir plus sur le subventionnement des pompes à chaleur
Polyvalence
- La pompe à chaleur est à bien des égards le système de chauffage le plus polyvalent et flexible qui soit :
- Grâce à ses différents types de construction fondés sur l’utilisation efficace des énergies primaires, il existe un système de pompe à chaleur parfaitement adapté à chaque situation.
- Certains modèles munis de l’équipement voulu permettent même une utilisation en été pour refroidir les pièces d’habitation.
- Les pompes à chaleur se combinent aussi facilement et efficacement avec d’autres systèmes qui utilisent des sources d’énergie renouvelables comme le photovoltaïque, les systèmes solaires, etc.
Fiabilité et durabilité
En matière de fiabilité et de durabilité, les pompes à chaleur marquent des points, en particulier lorsqu’elles sont entretenues régulièrement par des professionnels.
Pérennité/augmentation de la valeur d’un bien immobilier
Comme leur fonctionnement ne dépend de fournisseurs (électricité) que dans une faible mesure, les pompes à chaleur sont particulièrement pérennes. C’est notamment pour cela qu’une pompe à chaleur peut contribuer à une augmentation de la valeur immobilière.
Comment fonctionne une pompe à chaleur dans un immeuble collectif ?
Elle fonctionne en principe exactement comme dans une maison individuelle. Toutefois, le besoin en chaleur étant plus élevés, les systèmes sont de plus grande envergure et les travaux d’installation plus complexes.
Le principe de base
Les pompes à chaleur transforment l’énergie thermique issue d’une source naturelle (air, sol ou eau) en chaleur destinée au chauffage d’un bâtiment et à la production d’eau chaude. Ce processus thermodynamique comprend les quatre étapes principales suivantes :
1re étape : évaporation
Un réfrigérant liquide absorbe la chaleur de l’environnement (air, sol ou eau) via un échangeur thermique puis s’évapore.
2e étape : compression
La vapeur est comprimée dans un compresseur, ce qui augmente la pression et la température du réfrigérant liquide.
3e étape : condensation
Le réfrigérant liquide chaud transfère sa chaleur au système de chauffage par un échangeur thermique puis se condense à nouveau en liquide.
4e étape : détente
Le réfrigérant liquide s’écoule à travers une vanne de détente, faisant ainsi baisser la pression et la température, et le cycle recommence.
Aspects spécifiques de la pompe à chaleur dans un immeuble collectif
Comparativement à une maison individuelle, il faut tenir compte de certaines particularités pour un immeuble collectif.
Puissance et dimensionnement :
- la pompe à chaleur doit être de dimensions suffisamment grandes pour satisfaire aux besoins en chauffage et en eau chaude de tous les logements. Cela implique un calcul précis de la puissance de chauffage requise.
Choix entre un système centralisé ou décentralisé :
- système centralisé : une grande pompe à chaleur centrale alimente l’ensemble du bâtiment. L’eau chaude est acheminée vers les différents logements via un système de distribution également centralisé.
- système décentralisé : chaque unité d’habitation dispose d’une propre pompe à chaleur nettement plus petite. Lorsque la possibilité d’un contrôle et du décompte individuel est primordiale, cette solution peut être judicieuse.
Répartition de chaleur :
- dans un système centralisé, la chaleur est distribuée dans tout le bâtiment via des tuyaux bien isolés pour alimenter le chauffage au sol ou les radiateurs.
- Il est possible d’intégrer des accumulateurs-tampons afin de couvrir les pics de consommation et d’augmenter l’efficacité.
Commande et régulation :
- les systèmes de commande intelligents, tenant compte des prévisions météorologiques, par exemple, disposent d’une temporisation ou sont munis d’une surveillance à distance, ce qui contribue à maximiser l’efficacité et à optimiser la consommation d’énergie.
- Dans chaque logement, un thermostat individuel devrait permettre un réglage indépendant de la température ambiante.
Isolation phonique et acoustique :
- il s’agit d’un facteur important, surtout pour les pompes à chaleur air/eau. L’installation doit être conçue de manière à minimiser les bruits afin de ne pas déranger les occupants.
Quelle pompe à chaleur choisir pour un immeuble collectif ?
Le choix du type idéal de pompe à chaleurpour un immeuble collectif dépend de différents facteurs, dont les spécificités du lieu, le mode de construction du bâtiment ainsi que les besoins en chauffage et en eau chaude.
Quels types de pompes à chaleur faut-il prendre en considération ?
Au même titre que pour une maison individuelle, les trois principaux types de pompe à chaleur sont en principe envisageables pour les immeubles collectifs, à quelques détails près :
| Pompe à chaleur air/eau | Pompe à chaleur glycol/eau (géothermique) | Pompes à chaleur eau/eau | |
|---|---|---|---|
| Avantages | installation relativement simple et économique | rendement élevé et puissance constante (indépendance de la température extérieure) | efficacité très élevée grâce à la température constante toute l’année des eaux souterraines |
| possibilités très flexibles d’emplacements | longue durée de vie et faibles coûts d’exploitation | longue durée de vie et faibles coûts d’exploitation | |
| bonne compatibilité avec l’équipement ultérieur d’un bâtiment existant | aucune émission sonore à l’extérieur | ||
| aucune mesure constructive n’est nécessaire | |||
| Inconvénients | l’efficacité peut diminuer par très basses températures extérieures | coûts d’installation plus élevés en raison des travaux de terrassement nécessaires (collecteurs géothermiques ou forages profonds) | coûts d’installation élevés (forage) |
| les émissions sonores risquent d’être gênantes en cas d’installation incorrecte ou dans les zones résidentielles densément peuplées (ce qui n’est plus vraiment pertinent pour les pompes à chaleur modernes) | espace suffisant nécessaire et sol adapté à proximité du bien immobilier | source d’eau souterraine appropriée et suffisante nécessaire | |
| autorisation obligatoire et éventuellement strictes exigences environnementales | |||
| Adéquation | particulièrement appropriée pour les immeubles collectifs situés par exemple dans des zones urbaines où l’espace est limité | idéale pour les nouvelles constructions ou en présence de grands terrains permettant les travaux de terrassement et où les coûts d’investissement initiaux pourront être amortis par des économies à long terme | convient aux sites disposant d’une nappe phréatique facilement accessible et suffisante |
| rapidité des travaux d’installation, ce qui est un avantage lorsque le temps est compté | souvent idéale dans les zones rurales ou pour les projets de construction spéciaux (p. ex. en bordure d’un plan d’eau stagnante ou courante) |
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Quelle puissance doit fournir une pompe à chaleur pour un immeuble collectif ?
La puissance requise pour un immeuble collectif dépend de la charge de chauffage (= quantité de chaleur nécessaire), des besoins et du type de traitement de l’eau chaude, des caractéristiques énergétiques particulières au bâtiment et de l’efficacité du système de pompe à chaleur. Pour garantir un dimensionnement optimal de l’installation, il est essentiel d’effectuer un calcul précis tenant compte de tous les facteurs.
Quelle taille ou quel dimensionnement de pompe à chaleur s’imposent pour un immeuble collectif ?
Le dimensionnement correct d’une pompe à chaleur pour un immeuble collectif est décisif pour un approvisionnement fiable et efficace en chaleur. Il nécessite une minutieuse analyse des besoins en chaleur et en eau chaude, du choix de la technologie de pompe à chaleur la mieux appropriée ainsi que de la prise en compte de la distribution de chaleur prévue ou existante. Dans tous les cas, le dimensionnement parfait d’un système de pompe à chaleur doit être défini par un conseiller et un planificateur professionnel.
En voici les aspects essentiels :
Définition des besoins thermiques prévisionnels
- Charge thermique : besoins en chaleur le jour le plus froid, influencés par la surface, l'isolation, les fenêtres, les températures intérieure et extérieure.
- Besoin en eau chaude : dépend du nombre d'habitants et de leurs habitudes d'utilisation.
- Systèmes complémentaires : l'énergie solaire thermique peut réduire les besoins de la pompe à chaleur.
Choix de la technologie de pompe à chaleur
Types de pompes à chaleur: profils de performance différents, le choix doit garantir une puissance de chauffage suffisante par les températures extérieures les plus basses.
COP (Coefficient de performance): Valeur comparative de l'efficacité, un COP plus élevé signifie une meilleure efficacité.
SCOP (Coefficient de performance saisonnier) : Mesure d'efficacité qui tient compte de l'évolution saisonnière des températures ; un SCOP plus élevé indique une meilleure performance.
Conception du système global
- Distribution de la chaleur : le chauffage par le sol nécessite des températures de départ plus basses que les radiateurs pour une efficacité maximale.
- Réservoir tampon : un dimensionnement correct augmente l'efficacité de l'ensemble du système.
Facteurs de sécurité
- Surdimensionnement : garantie d'une chaleur fiable même dans des conditions météorologiques extrêmes.
- Système de secours : augmenter la sécurité en cas de panne, particulièrement utile pour les grandes installations comme les immeubles collectifs.
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Que représentent les coûts et la consommation électrique d’une pompe à chaleur dans un immeuble collectif ?
Les coûts d’acquisition et d’exploitation d’une pompe à chaleur dans un immeuble collectif peuvent varier considérablement. Ils dépendent de plusieurs facteurs tels que le type de pompe à chaleur, la consommation électrique, l’efficacité de la pompe à chaleur, les frais d’électricité locaux et les coûts d’entretien.
Coûts d’acquisition et d’installation
Dans un immeuble collectif, indépendamment des coûts d’acquisition essentiellement en relation avec le dimensionnement de la pompe à chaleur, de nombreux facteurs peuvent influencer largement le coût total d’un système de pompe à chaleur et entraîner des variations considérables selon les cas :
- type de pompe à chaleur (air/eau, glycol/eau ou eau/eau)
- besoins en chaleur / nombre d’unités d’habitation du bâtiment
- qualité énergétique du bâtiment
- complexité de l’installation (raccordement à la source de chaleur primaire (air, sol, eau), mesures de construction nécessaires, etc.)
- coûts de permis de construire et, le cas échéant, expertises (p. ex. lors d’utilisation des eaux souterraines)
- installation d’éléments supplémentaires (p. ex. accumulateur-tampon, technique de régulation, isolation acoustique, etc.)
Coûts d’exploitation
Dans un immeuble collectif, les coûts d’exploitation d’une pompe à chaleur peuvent varier considérablement et ils dépendent de différents facteurs. Doivent être par exemple pris en compte :
- la consommation d’électricité (voir partie suivante)
- le tarif électrique local/type d’électricité utilisé
- les frais de maintenance et de réparation
- d’éventuels coûts d’exploitation/administratifs/de gestion de l’énergie
- les coûts relatifs à un système de production d’eau chaude sanitaire séparé de la pompe à chaleur
Consommation électrique
Au même titre que les coûts d’acquisition, d’installation et d’exploitation, la consommation électrique peut varier largement d’une installation à une autre. La consommation électrique d’une pompe à chaleur dans un immeuble collectif dépend de plusieurs facteurs tels que la taille du bâtiment, le nombre d’unités d’habitation et, en conséquence, les besoins effectifs en chauffage et en eau chaude ainsi que l’efficacité de la pompe à chaleur.
L’estimation précise de la consommation électrique en kilowatts (kW), soit les coûts énergétiques prévisionnels, n’est possible que si l’on connaît tous les détails nécessaires du système.
L’accumulateur-tampon a toute son importance !
Dans un immeuble collectif, le rôle de l’accumulateur-tampon est d’autant plus important. Il stocke la chaleur excédentaire produite pour une utilisation ultérieure, optimisant ainsi la rentabilité et l’efficacité énergétique du système de chauffage.
Plus la taille d’une pompe à chaleur augmente, plus l’accumulateur-tampon compte car c’est lui qui garantit un approvisionnement en chaleur fiable et constant pour de nombreux logements occupés par des personnes aux besoins et habitudes de vie parfois très différents.
L’accumulateur-tampon comble aussi les temps d’arrêt de la pompe à chaleur qui peuvent se produire pendant les périodes de blocage à midi ou en cas de travaux d’entretien et de réparation.
Dans le même temps, il optimise les périodes de fonctionnement (soit la cadence) de la pompe à chaleur. Qu’est-ce que cela implique ? Lorsque la température de consigne d’une pièce est atteinte, la pompe à chaleur s’arrête, mais comme la température ambiante diminue relativement vite, elle doit redémarrer après un court laps de temps. Un accumulateur-tampon compense ces mises en marche et arrêts fréquents de la pompe à chaleur, ce qui optimise l’efficacité énergétique et prolonge la durée de vie du système.
Pompes à chaleur Vaillant pour les immeubles collectifs
La pompe à chaleur glycol/eau geoTHERM perform de Vaillant est conçue pour une utilisation lors de grands projets de constructions et de rénovation dans le secteur résidentiel et commercial.
Elle est disponible en trois versions avec une puissance maximale de 78 kW.
- Puissance de chauffage jusqu'à 624 kW à une température de -10 °C
- Température de départ de 65 °C pour les zones climatiques plus froides
Les deux pompes à chaleur fonctionnent de manière particulièrement efficace et silencieuse dans une large plage de puissance.
La valeur ETAS, soit Efficacité Thermique Annuelle Saisonnière, de la geoTHERM perform se monte à 196 % avec une température de départ de 35 °C et à 138 % avec une température de départ de 55 °C.
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