C’est quoi le COP d’une pompe à chaleur ?

Le chauffage par pompe à chaleur a actuellement le vent en poupe grâce à sa capacité économique et performante. Soucieuse de l’environnement, cette tendance s’installe de plus en plus en France. À l’image des autres Français, vous souhaitez aussi investir dans une PAC. Toutefois, vous avez du mal à faire votre choix parmi les nombreuses options du marché. Le COP ou coefficient de performance d’une pompe à chaleur est certainement l’élément qu’il faut le plus considérer lors de l’achat d’une PAC. Cet indice permet d’analyser à la fois le rendement et la performance d’une pompe à chaleur. Les questions concernant le COP sont innombrables. Pour mieux comprendre ce qu’est le COP d’une pompe à chaleur, nous vous invitons à suivre notre guide.

C’est quoi le COP d’une pompe à chaleur ?

Le coefficient de performance (COP) est une mesure de l’efficacité d’une pompe à chaleur. Il reflète le rapport entre l’énergie produite et l’énergie utilisée.

Le COP : qu’est-ce que c’est ?

En plus clair, le COP c’est le rapport entre l’énergie produite et l’énergie utilisée. Il faut savoir que le COP est spécialement appliqué aux appareils thermodynamiques qui fonctionnent en mode chauffage. Grâce à cet indicateur, vous obtiendrez la performance énergétique de la PAC. Habituellement, on mesure le COP en laboratoire suivant les normes européennes.

Prenons le COP d’une pompe aérothermique qui sera environ de 3 pour une température extérieure de 7° pour exemple. Si on achète 1 kWh, le dispositif procure 3 fois plus d’énergie. Cela montre que l’environnement a fourni gratuitement les 2 kWh.

En général, ce type de rendement concerne les régions méditerranéennes ou les bords de mer. Afin d’obtenir des COP plus performants, il est recommandé de choisir des dispositifs géothermiques, car ces derniers sont moins sensibles aux écarts de température. En effet, la terre ou l’eau sont de fabuleux conservateurs de chaleur.

COP et fonctionnement de la PAC

La compréhension de la notion de COP nécessite la connaissance du mode de fonctionnement d’une PAC. Une pompe à chaleur est connue pour être un dispositif qui transforme en chaleur les calories découlant de l’air ambiant ou du sol.

Peu importe la technologie intégrée et la source énergétique, employée, le fonctionnement de la PAC se décompose toujours en quatre grandes phases :

• L’évaporateur capte les calories présentes dans la source d’énergie exploitée (eau, air ou sol). Ensuite, il s’occupe de les transmettre au liquide caloporteur.
• Ce liquide change d’état et se transforme en gaz chaud sous la pression du compresseur.
• Après, il retrouve sa forme originelle grâce à la puissance thermique du condenseur.
• À la fin, le détendeur va faire diminuer la température. Progressivement, la pression du fluide frigorigène diminue en vue de regagner son niveau initial. Lorsque ce dernier est atteint, le processus peut recommencer.

Comment calculer le COP

Avant de pouvoir calculer le COP, il est important de connaître tous les types de COP. Effectivement, la performance peut se calculer de différentes manières. Quel que soit le COP en question, on utilise la formule qui suit pour l’obtenir :

COP = quantité d’énergie produite / électricité consommée

Ce sont les éléments de calculs qui varient d’un COP à un  autre. On distingue entre autres :

Le COP nominal

Indexé dans le catalogue des fabricants, ce COP est l’idéal pour un régime de températures d’essai normalisé en laboratoire. Il s’agit du COP déclaré par le fabricant quand vous achetez une PAC. Ce COP mesure le rendement de la pompe à chaleur ou du ballon thermodynamique pour une température extérieure portée à 7 °C.

Comme le souligne le fournisseur de gaz Engie, le COP nominal continue d’être un indice utile à la comparaison des performances de différentes PAC entre elles. Cependant, il ne considère par leurs performances en conditions réelles d’utilisation.

De plus, on ne peut pas l’utilisé en tant que repère lors de la distinction des performances d’une PAC de celle d’un autre dispositif de chauffage. Le coefficient de performance est employé comme critère d’éligibilité à l’éco-prêt à taux zéro.

Coefficient de Performance global

Le COP global calcule les performances de la solution de chauffage en ajoutant les éléments auxiliaires comme le dégivrage ou les pertes thermiques en lien avec la distribution énergétique. À titre d’exemple, il considère les pertes de chaleur au niveau du circuit de distribution d’eau chaude dans le cas où les tuyaux ne sont pas calorifugés.

Il s’agit présentement du COP délivré par les constructeurs de PAC. Pour l’obtenir, on devra considérer la puissance des auxiliaires non permanents en plus de la puissance du compresseur. On ne prend pas en compte la puissance consommée aux auxiliaires permanents.

Les calculs ne concernent que les éléments qui sont liés à la PAC et sont indépendants de l’installation de chauffage, de l’accumulateur… La norme européenne EN 14511 déclare des conditions de mesures standardisées très exactes qui ne correspondent aux vraies situations que dans certaines circonstances. C’est ce qu’il faut retenir quand on travaille avec ce type de COP.

Le COP moyen annuel

Ce COP montre la performance de la PAC en situation réelle tout au long d’une année. De ce fait, il prend note des fluctuations de températures extérieures en plus des conditions d’utilisation intérieure.

En effet, le COP d’une pompe à chaleur baisse en même temps que la température de l’air extérieur. Ce de ce COP que dépend le coût de votre facture. En général, il est inférieur au COP nominal et démontre la véritable performance du système de chauffage. 

Voici la formule qui permet d’obtenir le COP moyen annuel.

Coefficient de performance moyen annuel = somme de la chaleur produite sur une année (kWh)/ somme d’électricité consommée pendant l’année (kWh)

Grâce à cette formule, vous avez la possibilité de mesurer la consommation de votre PAC sur une année.

COP instantané

D’après le fabricant Espace Aubade, le COP instantané concerne la source froide, autrement dit la zone de captage de la chaleur. Cela veut dire qu’on considère la température extérieure de l’air ou de l’eau qui va servir à chauffer l’habitation.

Il est question de mesurer le COP à un instant précis. Plus la température extérieure sera importante, plus le COP sera élevé, car la PAC aura besoin d’énergie pour le chauffage de l’air.

On calcule ce COP dans des conditions optimales du laboratoire. Il est spécialement conçu pour de basses températures de chauffage de l’ordre de 35 °C, notamment le plancher chauffant ou ventilo convecteurs. Ce COP instantané est mesuré sur une moyenne de l’année. De surcroit, il dépend de plusieurs facteurs susceptibles de diminuer la performance. Habituellement, ce COP est très mal apprécié, pourtant la totalité de l’intérêt environnemental et économique du projet résulte de ce dernier.

Pour obtenir le COP instantané sur 1 heure, on utilise la formule suivante :

COP instantané = somme de la chaleur produite sur 1 heure (kWh)/ somme d’électricité consommée sur 1 heure (kWh)

Le COP saisonnier ou SCOP

À l’image du COP moyen annuel, le SCOP permet de calculer la performance de votre pompe à chaleur en condition réelle. Néanmoins, au lieu de s’intéresser à la performance sur l’année, elle s’attache à la performance d’une saison unique. Ce COP tient compte des changements climatiques et des températures extérieures. On le mesure sur la totalité de la saison de chauffe.

En général, en France, on estime que cette période se déroule du 15 octobre au 15 avril. Ce n’est évidemment pas une période qui est fixée par la loi. Elle relève plus de la pratique. Afin de calculer le SCOP, la formule suivante vous sera très utile.

SCOP = somme de la chaleur produite sur X mois (kWh) / somme d’électricité consommée sur X mois (kWh)

Il est utile de se rappeler que les fabricants de dispositifs de chauffage sont obligés d’exposer le COP saisonnier ou SCOP de la PAC suivant le règlement CE626/2011. Pour avoir une PAC performante, il est nécessaire d’opter pour un modèle qui se rapproche au maximum d’une étiquette énergétique A+++.

Le coefficient de performance frigorifique

L’EER est un sigle anglais qui signifie efficiency energy ratio. En français, cela veut dire coefficient de performance frigorifique. Ce dernier détermine les performances d’un dispositif de climatisation à un instant précis. Il faut éviter de le confondre avec le SEER, qui se mesure sur toute une saison. 

Pour calculer le coefficient de performance frigorifique, il faut tenir compte de la puissance produite et de la diviser par la puissance consommée. En des termes plus simples, il s’agit de ce que le dispositif produit sur ce qu’il vous coûte. Ce rendement se situe en général entre 2 et 4.

De nos jours, ce coefficient ne sert plus à la classification énergétique des appareils. Par contre, il est encore gravé dans le langage courant et dans les catalogues de fournisseurs afin de comparer. Il y a aussi certains qui parlent encore de COP froid, pourtant le COP sert au calcul en mode chaud. Le mode froid est plutôt déterminé par l’EER. 

Les conditions essentielles à l’EER sont :

• Température intérieure de 27°C avec 50% HR (humidité relative) ;
• Température extérieure de 35 °C
• Température humide de 24°C. Celui-ci permet de déterminer l’humidité relative extérieure.

Nous tenons à rappeler que plus la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur est élevée, plus les performances seront réduites. La machine a plus de difficulté à travailler lorsque les écarts sont importants. 

Du COP à la performance énergétique saisonnière

Certes, il est important de connaître le COP pompe à chaleur. Cependant, il faut dépasser cela en s’intéressant à l’efficacité énergétique saisonnière de la PAC. Calculée à partir du SCOP, elle permet de montrer le rendement sous forme de pourcentage en se basant sur l’énergie primaire consommée.

Pour information, l’Insee définit l’énergie primaire comme étant l’ensemble des produits énergétiques non transformés. On peut les exploiter directement ou les importer. Le gaz naturel, le fioul, l’énergie nucléaire, l’énergie solaire étant vus comme des énergies primaires. On utilise cet élément pour mesurer la consommation énergétique des bâtiments.

Établir l’efficacité énergétique saisonnière de la PAC sert à :

• Confronter le rendement de la PAC avec d’autres dispositifs de chauffage, comme la chaudière à gaz, le poêle à bois…
• Postuler aux aides de la rénovation thermique tels les primes CEE, MaPrimeRénov’, l’éco-prêt à taux zéro, etc.

Aides à la rénovation énergétique et COP

En vue de soutenir les énergies vertes et de diminuer l’impact écologique des ménages français sur l’environnement, le gouvernement a mis en places quelques aides et subventions qui permettent d’accompagner les citoyens dans leurs transitions énergétiques. 

Ainsi, la PAC et le chauffe-eau thermodynamique peuvent s’appuyer sur ces fameuses aides. Cependant, il faut qu’elles répondent à quelques critères de performance énergétique minimale.

Le COP de la PAC air-air

Pour solliciter les aides à la rénovation énergétique, on oblige la possession de la PAC air-air d’un SCOP supérieur ou égal à 3,9. Cela est valable pour l’installation d’une PAC en maison individuelle ou en appartement.

Afin de remporter ces aides, on doit faire appel à un professionnel reconnu garant de l’environnement (RGE). Possédant une authentification reconnue par l’État, ces artisans sont les seuls à pouvoir garantir des travaux de qualité.

Le COP pompe à chaleur air eau et eau eau

Concernant les PAC air/eau ou eau/ eau, les autorités se basent sur l’efficacité énergétique saisonnière. Si l’on jette un regard sur les fiches d’opérations standardisées émises per le ministère de la Transition écologique, la PAC doit avoir un rendement supérieur ou égal à :

• 111 % pour une PAC moyenne ou haute température,
• 126 % pour une PAC basse température,

si elle veut bénéficier des aides. Il est également nécessaire de recourir à un artisan RGE lors de l’installation de cet équipement.

Le chauffe-eau thermodynamique

En ce qui concerne le chauffe-eau thermodynamique, on part du COP pour déterminer l’obtention des aides à la rénovation thermique. De cette manière, le COP devra dépasser ou être égal à :

• 2,5 en cas d’installation de chauffe-eau thermodynamique,
• 2,4 en cas de modèles géothermiques.

Il est toujours impératif de recourir aux services d’un professionnel RGE.

Bref, la PAC est un projet assez important, mais vous y gagnerez sur le long terme. L’impact écologique des ménages s’en trouvera considérablement réduit, en même temps que la facture de gaz et d’électricité. Mais avant de pouvoir bénéficier de ces bienfaits, il est important de bien déterminer le COP pompe à chaleur air eau. Passé ce détail, vous pourrez améliorer votre confort tout en ayant un regard pour l’environnement. 

Pour approfondir le sujet :

• Comment augmenter le COP d’une pompe à chaleur ?
• Coefficient de performance saisonnier SCOP : le guide complet
• Le coefficient de performance énergétique EER : Guide ultime
• PAC triphasée vs monophasée : Le guide ultime !