Pompe à chaleur hybride

Portrait-robot de la pompe à chaleur hybride 

Une pompe à chaleur hybride est murale ou au sol, selon les fabricants. Elle comporte une PAC et une chaudière gaz ou mazout. Elle peut également produire l’eau chaude sanitaire (par ballon ou par production instantanée). Réactive et très optimisée, la pompe à chaleur hybride se distingue assez fortement du système de pompe à chaleur à chaudière en relève.  

Deux appareils dans une seule installation

Une PAC hybride est l'équivalent d'une voiture hybride. Elle comporte deux “moteurs” qui sont des générateurs de chaleur. La plupart des modèles comportent : 

• une pompe à chaleur air-eau ;

• une chaudière à gaz à condensation ;

• un ballon d’eau chaude sanitaire ;

• un module de régulation. 

Certains modèles fournissent le rafraîchissement par chauffage au sol ou bien la climatisation par ventiloconvecteurs.   

Le module de régulation : un rôle central

Le module de régulation est le composant qui arbitre en permanence entre l’activation de la PAC et l’activation de la chaudière. Ce module combine la lecture de plusieurs capteurs :

• température extérieure ;

• température de départ de l'eau ;

• prix des énergies.

Bien paramétré, il évite les bascules trop fréquentes et limite les consommations inutiles. 

PAC hybride versus système en relève de chaudière

Dans une PAC hybride, la chaudière et la pompe à chaleur ne sont pas juxtaposées. C'est un système conçu dès le départ dans la dualité, qui est piloté par une régulation adaptée à ce fonctionnement. C'est bien différent du système de pompe à chaleur avec une chaudière en relève, qui, lui, est bâti sur l'ajout d'un générateur a posteriori. Chaque système constitue une solution spécifique à des contraintes particulières. 

Zoom sur le fonctionnement de la PAC hybride

Le fonctionnement de la pompe à chaleur hybride repose sur le partage de la demande thermique. En bref, la PAC fournit la chaleur de base au logement et la chaudière assure la production de chaleur complémentaire en cas de besoin. La régulation adapte cette répartition en fonction de paramètres définis lors de la mise en service. Ces paramètres peuvent être modifiés avec les usages.

Le point de bivalence ou seuil de bascule 

Le point de bivalence est la température extérieure sous laquelle la PAC hybride ne peut plus répondre toute seule aux besoins en chaleur du logement. Il se situe souvent entre 0 et - 5 °C. Mais sa fixation dépend de l'isolation de la maison et de la puissance de la pompe à chaleur. Le poids de bivalence est configuré par un chauffagiste professionnel. 

Chaudière et PAC : en même temps ou non ?

Est-ce que, dans une pompe à chaleur hybride, la chaudière et la pompe à chaleur peuvent produire la chaleur en même temps ? Tout dépend du mode de fonctionnement utilisé par la PAC :

• mode bivalent parallèle : la pompe à chaleur fonctionne en priorité et la chaudière complète sa puissance quand les besoins de chaleur augmentent.

• mode bivalent alternatif : la chaudière remplace totalement la pompe à chaleur sous une température définie.

• mode parallèle alternatif : les deux fonctionnent ensemble et la chaudière prend le relais par grand froid.

L'arbitrage selon le coût de l'énergie 

Il s'agit ici de la modulation par le critère économique. La régulation compare le prix du kilowattheure d'électricité et celui du gaz ou du mazout en permanence. Puis choisis quel générateur de chaleur activer. Le calcul intègre le rendement instantané de la pompe à chaleur, qui baisse quand la température extérieure descend. 

Trois exemples où l'installation de la pompe à chaleur hybride est recommandée

L'installation d'une pompe à chaleur hybride répond surtout aux projets qui ont des contraintes techniques et énergétiques spécifiques. Concrètement, trois situations sont fréquemment rencontrées dans les maisons de Suisse romande. La pompe à chaleur hybride est apparue dans chaque cas comme une solution optimale permettant de concilier confort thermique et optimisation des économies financières. 

Maison ancienne avec radiateur en fonte 

Les maisons anciennes de Suisse romande comportent souvent des radiateurs en fonte. Ils sont dimensionnés pour un fonctionnement avec une eau à 65 ou 70 °C. Une pompe à chaleur air-eau, même à haute température, va éprouver des difficultés à tenir ce régime par grand froid. Une PAC hybride active la chaudière à gaz ou à mazout pour produire cette eau à haute température. 

Chalet situé en montagne 

Dans un chalet du Jura ou des Préalpes, un chalet d'altitude connaît des températures hivernales prolongées sous -10 °C. Sous ces seuils de températures, le rendement des pompes à chaleur aérothermiques chute. Dans le même temps, la demande de chaleur de la maison grimpe fortement. La chaudière de la PAC hybride garantit la production de chaleur lors de ces pointes.  

Une rénovation en plusieurs étapes

Dans le cas d'une rénovation d'ampleur d'un logement en maison ou en appartement, les travaux s'effectuent souvent par tranches : 

• isolation de la toiture la première année ;

• remplacement des fenêtres l’année suivante ;

• installation d'un système de chauffage l'année d'après

La pompe à chaleur air-eau d'une PAC hybride est dimensionnée selon les besoins énergétiques futurs du bâtiment. La chaudière intégrée couvre l'écart de demande de chaleur pendant les travaux.  

Avantages de la pompe à chaleur hybride 

Le premier grand avantage de la pompe à chaleur hybride se situe dans sa capacité à s'adapter aux bâtiments existants. Mais l'appareil dispose d'autres atouts, comme la réduction du recours aux combustibles fossiles, la sécurisation du chauffage ou les économies financières. 

Les avantages de la PAC hybride en un clin d'œil

Généralement, les propriétaires de maisons en Suisse romande choisissent une pompe à chaleur hybride pour profiter des dernières innovations ou sécuriser la production du chauffage. Voici un récapitulatif des atouts de la PAC hybride :

Ce que l’hybride vous évite comme travaux 

Une installation de pompe à chaleur hybride, à l'avantage de se greffer sur le circuit de chauffage existant. Elle n'impose pas le remplacement des radiateurs en place, ni l'installation d'un chauffage au sol, ni la reprise complète de la tuyauterie sanitaire. Les fabricants ont pris soin de proposer des modèles aux dimensions réduites qui n'impliquent pas non plus les modifications du local technique. 

Les inconvénients de la pompe à chaleur hybride 

Comme pour tout investissement matériel, tout n'est pas rose. Avec une pompe à chaleur hybride, quelques limites existent, que vous devez connaître. Par exemple, l'installation d'une pompe à chaleur hybride maintient une dépendance aux énergies fossiles. Ensuite, le choix d'un tel système représente un surcoût par rapport à l'installation d'une pompe à chaleur air-eau classique. 

La dépendance à une énergie fossile 

Même si l'utilisation de la pompe à chaleur hybride représente 20 à 30 % de la production de chaleur annuelle, le système maintient une dépendance aux gaz ou au mazout. C'est un élément à prendre en compte dans la construction du budget lié aux coûts d'exploitation. Dans ce contexte, la pompe à chaleur hybride doit être configurée avec soin pour réduire l'exposition aux variations des prix actuels. 

Un investissement de départ plus élevé  

Bien entendu, une pompe à chaleur hybride, étant un système à deux appareils, constitue un surcoût à l'investissement. Les travaux d’installation sont également un peu plus chers. Pour illustrer, le prix d'une pompe à chaleur hybride représente en moyenne un surplus de 30 % par rapport à une pompe à chaleur air-eau classique. Comptez entre 35 000 et 45 000 CHF pour une maison de 150 m² moyennement isolée. 

Règles suisses sur le remplacement des chaudières à énergies fossiles

En Suisse, lorsqu'il s'agit de réaliser des travaux de rénovation énergétique par l’installation d’une PAC hybride, deux questions émergent. La première fait référence au droit d'installation. La seconde concerne la sollicitation des aides et subventions. Ce sont les prescriptions énergétiques cantonales qui encadrent le premier point et les conditions du Programme Bâtiments qui définissent la seconde.  

Les prescriptions des cantons romans 

Renseignez-vous auprès de votre administration cantonale. Par exemple, à Genève, le remplacement d'une chaudière par un équipement fossile n'est admis que dans les cas rares. L'une des variantes admises impose une part renouvelable couvrant 30 % des besoins de chauffage. Dans le canton de Vaud, le propriétaire doit faire établir un CECB avant tout remplacement. 

L'hybride comme solution de transition  

Les aides du Programme Bâtiments sont versées quand les pompes à chaleur couvrent intégralement les besoins annuels de chaleur de la maison. Par conséquent, une installation ou un système qui conserve une chaudière à gaz ou à mazout ne répond pas à cette exigence. Vous pouvez choisir la pompe à chaleur hybride pour des questions techniques ou économiques, mais votre projet ne bénéficiera pas d’aides financières. 

L'entretien d'une pompe à chaleur hybride

Comme tout système de production de chaleur, la pompe à chaleur hybride nécessite un contrat d'entretien et de maintenance annuel. Il comporte des étapes de vérification des paramètres de combustion, d'étanchéité de circuits réfrigérants et hydrauliques et de nettoyage. Pour réduire le coût, certaines tâches peuvent être réalisées par le propriétaire lui-même sans solliciter le recours à un chauffagiste professionnel.   

Le contrôle annuel du matériel par un pro

Le chauffagiste professionnel effectue un entretien global de la pompe à chaleur hybride. Son objectif est de maintenir le rendement nominal (le COP annoncé sur la fiche technique), de réduire les risques de pannes en hiver. Comme la pompe à chaleur hybride comporte une pompe à chaleur et une chaudière, le coût de la maintenance est plus élevé que pour une pompe à chaleur classique. Comptez entre 450 et 800 CHF. 

Ce que vous pouvez faire vous-même 

Une pompe à chaleur hybride est un appareil extrêmement performant qui embarque une technologie particulièrement efficace. Pour délivrer tout son potentiel, cet appareil nécessite une attention soutenue. Apprendre à gagner en autonomie technique garantit les économies d'énergie et les économies sur la facture de chauffage. Pour cela, un propriétaire peut :

• nettoyer l'unité extérieure ;

• vérifier la bonne évacuation des condensats sous l'appareil ;

• contrôler visuellement l'état des ailettes de l'échangeur ;

• relever la pression du circuit sur le manomètre de la chaudière et le comparer à la valeur indiquée sur la notice ;

• purger les radiateurs de la maison en début de saison de chauffage ; 

• vérifier l'absence de traces d'eau de corrosion autour de la chaudière et du ballon d'eau chaude ;

• s'assurer de l'absence d'odeur de gaz ou de mazout autour de la chaudière ;

• nettoyer ou remplacer le filtre à boue du circuit hydraulique s'il est accessible ;

• vérifier le fonctionnement de la régulation et comparez les écarts entre la température extérieure et le point de bivalence réglé à la mise en service.  

Pompe à chaleur hybride : une solution extrêmement polyvalente

L'installation d'une pompe à chaleur hybride dans une maison en Suisse romande est une réponse à des projets de rénovation. C'est également un système de chauffage pertinent pour une maison située en altitude. Globalement, la pompe à chaleur hybride est une solution ultra polyvalente, presque tout-terrain, permettant d'apporter une réponse à des configurations particulières ou complexes. Les dernières innovations technologiques, et notamment le pilotage par le critère économique, permettent d’aller encore plus loin dans l’optimisation des économies sur la facture de chauffage.