Différence entre la pompe à chaleur hybride et le système de chaudière en relève

Rappel : qu’est-ce qu’une pompe à chaleur hybride ?

Une pompe à chaleur hybride est un appareil 2 en 1 qui regroupe une pompe à chaleur et une chaudière à mazout ou à gaz. Cet appareil comprend aussi une régulation intégrée, la possibilité de choisir entre le fonctionnement écologique et le fonctionnement économique et parfois un ballon de production d'eau chaude sanitaire. Détaillons.

Portrait-robot d'une PAC hybride

Une pompe à chaleur hybride est d’abord et souvent une pompe à chaleur air-eau. Elle comporte aussi une chaudière à condensation - une chaudière à haute performance - qui fonctionne au gaz ou au mazout. Elle comprend une régulation commune et, selon le modèle, un ballon qui assure la production d’eau chaude sanitaire. Ce type de pompe à chaleur hybride se branche sur des radiateurs existants.  

Fonctionnement d'une PAC hybride 

C’est un système de production de chauffage conçu pour la rénovation. Une PAC hybride chauffe l'eau du circuit de chauffage pour l'envoyer dans les radiateurs. Il est possible de choisir un fonctionnement à priorité écologique - dans ce cas, la pompe à chaleur a la priorité - ou un fonctionnement économique. Dans ce cas, le système choisit l’énergie la plus économique par rapport aux températures extérieures. 

Prix moyen des PAC hybrides 

Déterminer le montant nécessaire à un projet suppose de connaître plusieurs éléments concrets comme : 

• la surface de la maison ;

• la qualité d'isolation du bâtiment ;

• les températures moyennes extérieures. 

Toutefois, pour une maison de 150 m² moyennement isolée en Suisse romande, le prix d’une pompe à chaleur hybride se situe en général entre 35 000 et 45 000 CHF. 

Zoom sur le système de chaudière en relève de pompe à chaleur

Le système de chaudière en relève de pompe à chaleur est l'installation la plus courante en rénovation. Le propriétaire pose une pompe à chaleur air-eau classique en parallèle de la chaudière à gaz ou à mazout existante. Celle-ci devient le système d'appoint. Explorer son fonctionnement et décrire matériellement ce système permet de comprendre la différence avec la pompe à chaleur hybride.  

Fonctionnement du système

Une chaudière en relève de pompe à chaleur repose sur le principe d'hybridation. Il consiste en l'installation d'un deuxième équipement de production de chauffage a posteriori. La pompe à chaleur air-eau assure le chauffage de la maison ou du bâtiment la majeure partie du temps. La chaudière à gaz ou à mazout est conservée. Elle assure la production du chauffage sous un certain seuil de température. 

Portrait-robot de l'installation 

L'installation suppose de raccorder la pompe à chaleur air-eau en parallèle sur le circuit de chauffage central. Ce système nécessite de disposer de place dans la chaufferie parce qu'il rajoute un second appareil. Une régulation qui se branche sur la chaudière et la PAC, arbitre entre les deux systèmes. Ce dispositif est également compatible avec un ballon d'eau chaude sanitaire existant ou ajouté.  

Cas de l’installation dite “pompe à chaleur en relève de chaudière”

L'expression “pompe à chaleur en relève de chaudière” prête à confusion. Une confusion qui vient du mot “relève” : parce que, techniquement, c'est souvent la chaudière qui relève la PAC. Mais l'usage professionnel a conservé l'expression “PAC en relève de chaudière” pour désigner le montage inverse en rénovation. 

Cette appellation fait donc référence au système de chaudière en relève de PAC. Le terme “relève” désigne un système qui conserve la chaudière existante, mais qui ne décrit pas l'ordre réel de fonctionnement. Ici aussi, la pompe à chaleur air-eau assure l’essentiel de la production du chauffage central. La chaudière existante prend le relais par grand froid. 

Différence entre système de relève et système hybride en un coup d'œil 

Pour les deux systèmes, c'est le plus souvent une pompe à chaleur de type air-eau qui est au cœur de la production de chauffage basée sur une énergie renouvelable. Au-delà de ce point commun, ces deux dispositifs de chauffage présentent sept principales différences, récapitulées ci-dessous. 

La régulation : le paramètre clé qui illustre bien la différence

C'est sur ce point de la régulation que la différence entre le système hybride et la chaudière en relève de pompe à chaleur se joue. Pour comprendre comment la différence prend forme, il faut éclairer deux notions : le point de bivalence et l'arbitrage permanent propre au système hybride. 

Le point de bivalence ou seuil de déclenchement de la chaudière 

Le point de bivalence désigne le seuil de température extérieure en dessous duquel la pompe à chaleur ne peut plus couvrir les besoins de chauffage seul. Cette température se situe souvent entre -5° et +5°C. C'est ce point de bivalence qui détermine la consommation d'énergie de la maison ou du bâtiment :

• trop haut : la chaudière qui démarre trop tôt et la consommation d’énergie fossile qui augmente ; 

• trop bas : la PAC continue de fournir le chauffage, la consommation d’électricité s’envole.

N.B. Les professionnels utilisent aussi la bivalence parallèle et la bivalence alternative.

L'arbitrage permanent de la PAC hybride : la logique inverse 

La régulation choisit automatiquement le générateur le plus pertinent en fonction des conditions de fonctionnement. Selon le modèle, l'utilisateur ou l'installateur peut privilégier un fonctionnement écologique ou économique. 

1. Mode écologique : le système donne toujours la priorité à la pompe à chaleur, tant que son rendement est favorable. Si la température extérieure baisse, que les besoins de chaleur du bâtiment augmentent ou que le COP de la PAC est insuffisant, la chaudière prend le relais.  

1. Mode économique : la régulation tient compte du prix de l'électricité, du gaz ou du mazout, du COP instantané de la PAC et du rendement de la chaudière. Si la PAC est plus coûteuse à utiliser, par grand froid notamment, la chaudière est alors prioritaire. 

Les situations où la relève de chaudière est une solution

Dans l'absolu, il est toujours préférable d'avoir une installation de production de chauffage le plus simple possible. Avoir deux appareils en fonctionnement peut signifier deux fois plus de pannes potentielles. Par conséquent, la chaudière hybride est la solution à envisager en priorité. 

Toutefois, un système de chaudière en relève de PAC peut s'envisager quand : 

1. La chaudière à gaz ou à mazout existante a moins de 10 ans, et présente en fonctionnement optimal. 

2. Le circuit de chauffage central est en bon état et ne nécessite pas le remplacement des radiateurs.

3. Les travaux de rénovation de la maison ou du bâtiment se font par étapes sur plusieurs saisons. 

4. La maison ou le bâtiment n'ont pas de chauffage au sol et conservent des radiateurs à haute température.

Cas d’usage où la PAC hybride est préférable

La pompe à chaleur hybride est préférable quand la maison nécessite une solution pilotée par une régulation unique. Ce choix limite également les pannes de l'ancienne chaudière, diminue les nuisances de fonctionnement du chauffage à combustion et réduit le prix de l'entretien annuel. Voici trois cas d'usage observés en Suisse romande : 

1. Chaudière existante en fin de vie : le remplacement complet permet au bâtiment de se tourner vers l'utilisation d'une énergie renouvelable propre et de réduire ses émissions de CO₂. 

1. Forte variation des besoins de chauffage en hiver : La chaudière à gaz ou à mazout répond aux pointes de consommation. La pompe à chaleur évite ainsi un dimensionnement excessif pour répondre à quelques journées très froides. 

1. Puissance électrique disponible limitée : Le recours à deux énergies peut éviter l'installation d'une pompe à chaleur plus puissante ou d'une modification importante de l’alimentation électrique.  

Chaudière en relève vs pompe à chaleur hybride : simplicité contre complexité

La principale différence entre une chaudière hybride et un système de relève avec une chaudière à gaz ou à mazout tient aux caractéristiques matérielles. Dans le premier cas, c'est la simplicité qui règne. Avec le système de relève, on part sur un dispositif plus complexe. Cependant, dans certains cas, ce système de relève est une solution pertinente - chaudière récente, présence de radiateurs en bon état, rénovation thermique en plusieurs phases. Pour prendre la bonne décision, le mieux est toujours de se faire accompagner par un professionnel.