Les pompes à chaleur fonctionnent pour moi — mais elles ne sont pas encore une économie d’argent

il y a 4 heures

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Evan DavisPrésentateur sur Radio 4’s PM

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BBC

Je sais que tout le monde n’est pas intéressé par la forme précise de plomberie par laquelle ils chauffent leur maison, mais c’est un sujet auquel je suis devenu obsédé. Cela tient en partie au fait que j’ai un mari français et que nous avons acheté il y a quelques années une maison très ancienne, pleine de fuites, dans le nord de la France, qui était déjà équipée d’une pompe à chaleur.

Je n’en avais jamais rencontré auparavant. Rapidement, il est devenu évident que la pompe à chaleur ne fonctionnait pas correctement, mais heureusement elle était sous garantie et une fois remplacée, elle a très bien fonctionné. En fait, nous en avons acheté une seconde pour notre extension au grenier.

L’autre raison pour laquelle je m’intéresse à ce sujet est parce que je suis enthousiasmé par la perspective d’assister à un changement historique — un moment comparable à celui du passage des chevaux aux voitures. Depuis l’âge de pierre, les gens se sont généralement chauffés en brûlant des choses — bois ou charbon dans un feu, ou pétrole ou gaz dans une chaudière. Un changement à l’échelle de la société vers les pompes à chaleur électriques marquerait une transformation vers une toute nouvelle façon de produire de la chaleur dans la maison.

Ce gouvernement veut que les Britanniques adoptent les pompes à chaleur (comme l’a fait le précédent). Mais c’est un changement qui soulève des questions compliquées dans un pays où l’électricité coûte si cher. Actuellement, leur coût d’installation est supérieur à celui d’une chaudière à gaz, et leur coût d’exploitation peut aussi finir par être plus élevé. En conséquence, elles sont principalement destinées aux écologistes et aux mieux lotis.

La question est : les chiffres peuvent-ils un jour s’aligner pour que cela fasse économiser de l’argent au consommateur moyen ? Et dans un pays où le gaz est si profondément ancré comme norme, les pompes à chaleur sont-elles vraiment la bonne technologie pour un avenir plus vert ?

La famille heureuse

Emily et Stephen Boynton, qui vivent dans une banlieue verdoyante de Londres, ont décidé d’installer une pompe à chaleur dans leur maison individuelle de quatre chambres pendant la pandémie. Emily venait d’avoir 50 ans et réfléchissait à la vie, à son avenir, à la retraite, à l’environnement — toutes sortes de questions.

« Si vous avez l’argent pour le faire, et que vous avez l’espace, alors vous devriez probablement vous lancer », dit-elle maintenant à propos de sa décision d’acheter une pompe à chaleur.

L’installation implique probablement de nouveaux tuyaux, et souvent de nouveaux radiateurs ; ce n’est pas quelque chose que vous pouvez faire du jour au lendemain quand la chaudière à gaz tombe en panne. Emily et Stephen avaient décidé de rénover leur cuisine, c’était donc une bonne occasion de faire des travaux perturbateurs.

Ils ont une grande pompe à chaleur air source à l’extérieur. Elle fonctionne avec la chaleur de l’air, d’où son nom. Elle chauffe de l’eau qui circule dans des tuyaux enterrés menant à l’intérieur, alimentant les radiateurs ainsi que leur nouveau chauffage par le sol dans la cuisine.

Stephen et Emily Boynton ont installé une pompe à chaleur dans leur maison individuelle de quatre chambres

Emily est celle qui gère les feuilles de calcul — et elle me montre le coût. Comme beaucoup de clients, avant l’installation, ils ont été conseillés d’améliorer leur isolation. C’est parce que, comme nous le verrons, les pompes à chaleur offrent généralement une chaleur plus douce que les chaudières à gaz. Cela leur a coûté 5 000 £. Ensuite, ils ont payé pour la pompe à chaleur elle-même, et le chauffage par le sol.

Au total, ils ont dépensé 17 000 £, mais en échange, ils ont reçu une subvention gouvernementale de 5 000 £.

C’est une somme importante. Pour le dire autrement, si vous financiez ce coût en ajoutant 17 000 £ à une hypothèque sur 25 ans, à un taux d’intérêt de 4,5 %, vos paiements mensuels supplémentaires seraient d’environ 100 £.

Mais ensuite, Emily m’a montré la feuille de calcul où elle a suivi leur consommation d’énergie, mesurée en kilowattheures (kWh). L’année précédant l’installation de la pompe à chaleur, la maison avait consommé un total de 28 000 kWh, principalement pour le chauffage au gaz. La dernière année, ils n’ont utilisé que 10 000 kWh, malgré l’arrivée de quelques enfants adultes à la maison pendant cette période. En d’autres termes, ils ont réduit leur consommation d’énergie de près des deux tiers.

« Je suppose que cela reflète à quel point la pompe à chaleur est plus efficace et aussi l’impact de l’isolation », dit Emily.

Cela vaut la peine de s’en souvenir — surtout quand on entend des gens dénigrer toute l’idée des pompes à chaleur. Cette technologie permet une réduction d’énergie presque magique. Elles peuvent faire l’objet — pardonnez le jeu de mots — de débats passionnés, presque religieux dans leur ferveur. Mais les pompes à chaleur sont déjà utilisées dans des centaines de milliers de foyers au Royaume-Uni, et des dizaines de millions à travers l’Europe. Et il n’est pas difficile de trouver des clients satisfaits.

La partie scientifique

Alors, comment une pompe à chaleur chauffe-t-elle ? Et comment économise-t-elle de l’énergie ?

Une pompe à chaleur fait essentiellement circuler un produit chimique — le réfrigérant — en boucle fermée, passant du chaud au froid, du gaz au liquide, comprimé puis décompressé. Répéter le cycle.

À une extrémité de la boucle, lorsque le réfrigérant est sous forme de gaz, la pompe le comprime pour le rendre très chaud (un peu comme une pompe à vélo qui chauffe quand on l’utilise). Ensuite, cette chaleur est utilisée pour chauffer de l’eau qui circule dans vos radiateurs.

Lorsque le gaz transmet sa chaleur à l’eau des radiateurs, il se condense en liquide ; ce liquide passe alors par une vanne d’expansion (la décompression), qui le pulvérise dans une zone à basse pression, faisant chuter sa température.

C’est là que la magie opère : le liquide est maintenant si incroyablement froid que même l’air extérieur glacé est chaud en comparaison. L’air extérieur peut être utilisé pour faire bouillir le réfrigérant, permettant au cycle de se répéter : le compresseur le serre et le rend à nouveau super chaud, prêt à chauffer plus d’eau pour les radiateurs. Mais la clé est l’énergie gratuite que vous obtenez en laissant la chaleur de l’air extérieur faire une grande partie du travail pour faire bouillir le réfrigérant quand il fait froid.

Evan Davis a rencontré les Boynton, dont la pompe à chaleur fonctionne en faisant circuler le réfrigérant dans une boucle, passant du chaud au froid et du gaz au liquide pour générer de la chaleur

J’ai encore du mal à comprendre comment on peut extraire de la chaleur de l’air à -5°C pour aider à chauffer de l’eau à 50°C.

Alors, la réduction de consommation d’énergie que j’ai vue chez Emily et Stephen est-elle normale ? Réponse : oui, selon Richard Fitton, professeur de performance des bâtiments à l’Université de Salford.

Il travaille dans « Energy House 2 », un laboratoire de l’Université de Salford qui contient des maisons neuves à l’intérieur d’un immense entrepôt scellé et contrôlé en température. Leur but est de tester différentes méthodes de chauffage, y compris les pompes à chaleur. Les maisons sont même meublées. Se promener dedans est une expérience assez étrange, comme quelque chose tout droit sorti de The Truman Show.

Mais les conditions du laboratoire leur permettent de tester précisément les pompes à chaleur, en mesurant l’énergie exacte entrante et la chaleur sortante.

« Vous mettez littéralement une unité d’énergie, une kilowattheure, et en récupérez trois », m’explique Fitton.

Le gaz ne serait même pas une unité, pour chaque unité injectée. Il faut le répéter : c’est une transformation en termes d’efficacité énergétique.

Une chaleur différente

Il y a cependant un problème.

Comme le souligne Fitton, pour que les pompes à chaleur donnent leur meilleur, elles doivent fonctionner à une température relativement basse. Alors qu’une chaudière à gaz peut chauffer l’eau jusqu’à 70°C pour faire circuler dans vos radiateurs, les pompes à chaleur fonctionnent mieux à 45°C. Et si votre radiateur n’offre qu’une chaleur douce, vous pourriez devoir agrandir vos radiateurs pour que la pièce soit confortable.

Dale Vince, propriétaire de la société d’électricité Ecotricity, le dit franchement. Il utilise une pompe à chaleur depuis 20 ans, mais pense que les entreprises doivent être honnêtes sur leurs limites. « L’expérience typique est influencée par le fait que les pompes à chaleur produisent de l’eau plus froide que les chaudières à gaz, et si vous ne changez pas vos radiateurs, votre maison sera froide », dit-il.

Evan a visité « Energy House 2 » à l’Université de Salford, un environnement contrôlé climatique, semblable à un « Truman Show », pour tester les pompes à chaleur

Face à une maison froide, certains utilisateurs pourraient alors augmenter la puissance de leur pompe à chaleur — mais si vous faites cela, la majorité de l’avantage en efficacité s’évapore, explique-t-il.

Ajoutez à cela que si votre maison est mal isolée, vous aurez besoin de beaucoup de pompe à chaleur et de beaucoup de radiateurs pour éviter de perdre la chaleur aussi vite que la pompe la produit.

Il y a un débat pour savoir si une bonne pompe à chaleur perd vraiment autant d’efficacité, mais il est généralement préférable de considérer cette technologie comme une forme de chauffage différente, plus lente. Avec le gaz ou le fioul, vous pouvez chauffer une pièce très rapidement. Vous sortez au travail et laissez la maison refroidir ; puis vous rentrez et allumez le chauffage. Pas avec une pompe à chaleur. Elle chauffe la pièce trop lentement, alors vous la maintenez à une température constante.

« On ne la touche pas, et on n’y pense pas, ce qui peut sembler bizarre », dit Emily Boynton. « Elle reste là, et la maison est suffisamment chaude. »

Souvenez-vous de cette expression, suffisamment chaud. Par temps froid, un système de pompe à chaleur bien configuré vous tiendra chaud, mais selon mon expérience, il est peu probable qu’il rende la maison bien chaude. Si vous voulez une chaleur très chaude, il vaut peut-être mieux prévoir un autre dispositif supplémentaire pour une utilisation occasionnelle.

Le bon choix pour la Grande-Bretagne ?

En ce qui concerne la pertinence des pompes à chaleur comme stratégie nationale plus large, le grand défi revient à quelques mathématiques de base.

Une pompe à chaleur très bien configurée pourrait utiliser un quart de l’énergie de sa contrepartie à gaz. Mais au Royaume-Uni, le coût de l’électricité par kilowattheure est environ quatre fois celui du gaz. Ce sont des chiffres approximatifs, mais comment faire en sorte que les pompes à chaleur soient rentables, étant donné leur coût initial généralement plus élevé ?

Pour que le marché de masse des pompes à chaleur décolle, l’électricité doit être plus chère que le gaz, mais pas tant plus chère.

En France, c’est différent. Chez moi, en France, je paie environ 18p par kWh la plupart du temps, la nuit moins cher. À Londres, sur ma dernière facture, je paie 28p. Cette différence de 10p est cruciale.

Greg Jackson, le directeur général d’Octopus — le plus grand fournisseur d’énergie de détail au Royaume-Uni et aussi le plus grand vendeur de pompes à chaleur — est enthousiaste à propos de cette technologie. « [Nous installons] environ 1 000 par mois, en général », dit-il. « Il y a encore pas mal de barrières politiques, mais ceux qui en ont sont très, très satisfaits. »

Mais il admet que le prix « incroyablement élevé » de l’électricité au Royaume-Uni est un problème. « Au Royaume-Uni, actuellement, l’électricité coûte environ quatre fois plus cher que le gaz. En Allemagne, c’est trois fois, en France, un peu plus de deux fois, et en Scandinavie, dans certains endroits, presque à égalité », dit-il.

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« C’est mauvais pour les pompes à chaleur, ce n’est pas idéal pour les véhicules électriques, et c’est terrible pour l’industrie. »

Il souligne qu’il est souvent possible d’économiser de l’argent en optant pour un meilleur tarif et en utilisant la majorité de votre chauffage en dehors des heures de pointe.

Malgré tous ces problèmes, il pense globalement que la Grande-Bretagne doit adopter les pompes à chaleur. « Les technologies des combustibles fossiles sont matures — elles ne s’améliorent pas », dit-il. « Mais la technologie de l’électrification… s’améliore de façon exponentielle. Si vous vous enfermez dans un monde basé sur les combustibles fossiles maintenant, dans 10 ou 20 ans, vous le regretterez vraiment. L’électrification nous donne plus de sécurité énergétique, et elle s’améliore tout le temps. »

Il y a aussi la question de notre résilience énergétique nationale — un sujet particulièrement pertinent ce week-end, avec la flambée des prix du gaz européen déclenchée par le conflit en Iran. La vérité, c’est que les pompes à chaleur ne renforceront pas beaucoup notre stabilité énergétique dans l’immédiat, car une grande partie de notre électricité est actuellement produite à partir de gaz. Mais à long terme, si nous pouvons finalement nous sevrer du gaz (et passer aux énergies renouvelables et au nucléaire), alors les pompes à chaleur nous rendront moins dépendants des marchés énergétiques internationaux turbulents.

Objectifs zéro émission

Et cela soulève une question plus large concernant les ambitions du Royaume-Uni en matière de zéro émission nette.

Évidemment, si vous ne vous souciez pas de zéro émission, il n’y a pas de problème à traiter. Nous brûlons simplement du gaz aussi longtemps que possible — une version de l’approche du président américain Donald Trump, « forer, bébé, forer ».

Mais si le gouvernement est sérieux quant à remplacer les combustibles fossiles qui dominent notre consommation énergétique nationale — comme ils le prétendent — nous devrons trouver un moyen d’électrifier la majorité de notre chauffage et de notre conduite. Et pour l’instant, nous n’avons pas vraiment trouvé de moyen naturel de faire cela.

Les pompes à chaleur devront jouer un rôle important dans cette transition — et nous devrons trouver un moyen de faire en sorte que les chiffres soient favorables, pour que cela ait un sens financier pour un consommateur moyen d’en acheter une.

En fait, le prix élevé de l’électricité est peut-être une raison pour laquelle nous avons besoin de pompes à chaleur (si nous visons le zéro émission), car il est peu probable que nous trouvions une autre forme de chauffage électrique domestique qui consomme moins.

Mais comme la transition du cheval à la voiture au début du XXe siècle, cela ne sera certainement pas facile.

Crédit image principale : Getty.

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