Si l’enveloppe du bâtiment est correctement isolée, pour l’été comme pour l’hiver, l’essentiel est donc fait pour préserver le confort et réaliser des économies d’usage substantielles. Le problème ce sont les exces de température. Comment faire pour les jours trop froids en hiver, trop chauds en été ? L'Etat a son idée...
L'isolation et le chauffage d'appoint
Mais il faut vraiment insister sur la notion d’isolation. Sans elle, il est toujours possible de préserver le confort, mais pour un coût énergétique exorbitant qui n’est plus possible de soutenir aussi bien financièrement que pour son impact sur les bouleversements climatiques. C’est pourtant bien sur ce gaspillage que s’est bâtie la reconstruction d’après-guerre et les décennies qui ont suivi jusqu’à la fin du siècle dernier. Construire consistait alors à bâtir le plus solide possible et au moins cher, sachant que l’énergie pour y parvenir n’entrait pas dans l’équation. Depuis, elle y a fait une entrée fracassante.
L’installation de chauffage n’assure plus la fonction de confort mais seulement d’appoint lorsqu’il fait vraiment froid.
Le chauffage secondaire mais indispensable
Tout cela a conduit à l’élaboration des différentes réglementations thermiques, jusqu’à la dernière, la RE 2020, qui se targue de promouvoir des bâtiments «à énergie positive», qui, en théorie et pour le symbole, produiraient plus d’énergie qu’ils en ont consommé, de leur construction à leur destruction.
- Dans la vie quotidienne, cela se traduit par des logements parfaitement armés pour l’hiver et peu gourmands en énergie de chauffage puisque la chaleur est conservée et réutilisée sur place. L’installation de chauffage n’assure plus la fonction de confort mais seulement d’appoint lorsqu’il fait vraiment froid.
Prendre en compte l'été
La même RE 2020 prévoit que la température intérieure en été ne doit pas dépasser 26°C. Elle propose, pour y parvenir, des solutions passives, comme des brise-soleils ou une surventilation nocturne. Mais elle ne dit presque rien sur l’équivalent du chauffage en hiver, à savoir la climatisation. Celle-ci est pourtant tout autant nécessaire lorsque la canicule sévit plus de 10 jours, sans descendre en-dessous de 25°C la nuit et avec des pointes à plus de 40°C le jour. Car cette situation est considérée comme «extrême». Elle ne rentre donc pas dans les abaques. Pourtant, elle se reproduit désormais chaque année en Métropole.
Les données du problème
Ainsi, plutôt que de chauffage au sens strict, il faut considérer la consommation d’énergie nécessaire au maintien du confort sur l’année entière. Voilà un terme – et la notion qui lui est associée – qui reste à inventer. Attention, le postulat de départ reste toujours une isolation parfaite, été comme hiver. Celle-ci doit ainsi être complétée par un équipement qui assure la double fonction réversible, chaud et froid, ou deux installations, l’une pour le chaud, l’autre pour le froid.
La PAC, la seule tendance inclusive
Actuellement, pour les pouvoirs publics, la messe est dite. La solution privilégiée est la Pompe à Chaleur (PAC), destinée à remplacer le chauffage central, au fioul d’abord, au gaz ensuite. Le procédé est séduisant.
- D’abord elle est électrique. Et il fonctionne comme un réfrigérateur à l’envers, en puisant de la chaleur déjà existante dans un milieu pour le transférer à un autre. La PAC ne «crée» donc pas de chaleur comme un radiateur électrique. Sa consommation se résume donc aux «frais de transfert».
- En conséquence, en moyenne et en théorie, cette consommation électrique est divisée par 4 par rapport à un radiateur. Ce rapport est à pondérer. Car si le radiateur consomme toujours la même quantité d’énergie lorsqu’il fonctionne, le compresseur de la PAC redouble d’effort – et donc consomme plus – lorsque le gisement de chaleur à puiser s’amenuise et que les besoins augmentent, typiquement quand il fait très froid en hiver. Certaines installations prévoient même un réchauffage électrique pour les cas extrêmes.
- Mais l’autre intérêt de la PAC est d’être réversible, et de pouvoir faire du froid en été. Historiquement, c’est d’ailleurs grâce à cela qu’elle s’est développée, parce qu’elle est la seule à pouvoir le faire à un coût acceptable.
Quelle option de chauffage
A - La bonne Pompe à Chaleur (PAC)
Quel que soit le procédé, la PAC transfère de la chaleur d’un milieu à l’autre. Dans le cas d’un bâtiment, le sens est toujours unique, de l’extérieur vers l’intérieur. C’est donc l’installation extérieure qui fait le job. A l’intérieur, il n’y a que des diffuseurs. Les différents milieux utilisés par une PAC sont l’air, l’eau et la terre selon la nature de la technologie :
- Le procédé le plus simple à installer est dit air/air. Le groupe traite l’air extérieur et un liquide frigorigène apporte la chaleur ou le froid à un bloc de ventilation intérieur (monosplit) ou plusieurs (multisplit).
- En remplacement de chaudière, il est possible de réutiliser les radiateurs, voire le plancher chauffant, sous certaines conditions, ou d’en poser des neufs. Dans ce cas, il s’agit d’une PAC air (extérieur)/ eau (radiateurs ou plancher). Une pompe à chaleur (PAC) de piscine fonctionne de la même façon.
- Avec une installation géothermique, un nouveau réseau est enterré sous la surface du jardin. A l’intérieur, la chaleur est diffusée par des blocs de ventilation, des radiateurs ou un plancher chauffant.
- Enfin, il est possible, lorsque la configuration le permet, de récupérer la chaleur dans l’eau d’une rivière ou d’un étang.
B — Des PAC en stock
- La pompe à chaleur air/air est la moins chère à l’installation. Elle est suffisante pour l’été, adaptée à un usage intermittent (pour une résidence secondaire par exemple) mais atteint ses limites par grand froid.
- La pompe à chaleur air/eau sur radiateurs est une solution hybride qui bénéficie de l’inertie du réseau intérieur. En revanche le groupe extérieur est bien plus puissant.
- La pompe à chaleur géothermique, surtout si elle est couplée à un plancher chauffant/rafraîchissant, est probablement celle qui apporte le meilleur confort. Mais son coût et l’importance des travaux d’installation sont sans comparaison par rapport aux solutions précédentes, surtout en rénovation. En ce qui concerne la répartition des forces, en 2020, il a été installé 812 000 PAC air/air, 175 000 air/eau (4.5 fois moins) et… 2 500 géothermiques.
- Il convient enfin de noter que, quelle que soit la solution retenue, l’installation ou, au minimum, le contrôle des travaux par un professionnel agréé est obligatoire.
C - La climatisation
La clim' telle qu’on la conçoit généralement est une pompe à chaleur air/air. Elle peut donc se substituer à une autre solution de chauffage. Elle peut aussi simplement la seconder, pour l’été ou l’intersaison. Cette solution, hors des clous des aides diverses, est pourtant intéressante pour un appartement ou une maison d’habitation déjà équipée d’un chauffage central récent, comme une chaudière à gaz à condensation et haut rendement.
D - Que reste-t-il du chauffage ?
La paille dans la pompe à chaleur est qu’un modèle air/eau coûte encore 4 fois plus cher qu’une chaudière performante au gaz. D’autre part, le parc du chauffage au gaz est estimé à 12 millions de chaudière. Pour accélérer la transition, l’idée d’une interdiction plane.
- Dans l’attente, une chaudière à condensation à haut rendement reste un excellent investissement. Car si le prix du gaz connaît d’importantes hausses en ce moment, celles-ci sont conjoncturelles et les problèmes d’approvisionnement peuvent se résoudre au plus à moyen terme.
- Mais c’est une énergie qui accroît le réchauffement climatique, tant qu’elle n’est pas «verte» (le biogaz). Pour sa part, si la transition s’effectue entièrement vers l’électricité, pour tous les usages des énergies fossiles (industrie, agriculture, transport, logement), il ne fait pas de doute que son prix ne va pas baisser et que des conflits d’usage vont peut-être apparaître.
E - Le chauffage électrique
Il est présent dans 8.2 millions de logements en France. Le confort qu’il propose s’est considérablement amélioré avec les différentes solutions de « chaleur douce » (inertie, mixte, etc.). Le chauffage électrique est souple d’utilisation, facile d’installation, aisément pilotable. Au minium, il est souvent conservé en appoint avec d’autres solutions de chauffage, juste pour avoir assez chaud dans la salle de bains.
- Selon les définitions officielles, le chauffage électrique en France n’est pas un ennemi du climat puisque l’électricité est nucléaire.
- Mais cela reste l’énergie la plus chère.
F - Le chauffage solaire
Il utilise l’énergie du soleil pour chauffer l’eau ou l’air. Les panneaux solaires thermiques captent la chaleur du soleil et la transforment en énergie thermique utilisable pour le chauffage.
- C’est une solution respectueuse de l’environnement et gratuite une fois l’installation initiale effectuée. Le chauffage solaire est proposé en de nombreuses variantes, type SSC (systèmes solaire combiné), soit en système principal pour le chauffage des locaux soit en relève de chaudière. Mais cela reste marginal.
- En revanche, le chauffe-eau solaire individuel (CESI) reste une excellente solution pour les familles. Il s’adapte facilement aux besoins, ces derniers étant plus ou moins constants tout au long de l’année. La technique est simple, éprouvée, très fiable et son rendement est supérieur à celui d’un panneau photovoltaïque.
- Il n’y a pas de vérité absolue dans ce domaine et chaque cas est particulier car il dépend en grande partie de la configuration locale à commencer par la latitude. Par exemple, l’ensoleillement est plus important au Sud qu’au Nord de la France, en altitude plutôt qu’en plaine. D’autre part, la production d’eau chaude dépend aussi du nombre d’occupants. Se pose alors la question du devenir de l’installation lorsque l’occupation des locaux évolue.
Installer un plancher chauffant relié à une pompe à chaleur
Etape 1 : Préparation du sol chauffant
Les panneaux isolants sont déposés sur la dalle. Ils comportent un profil d’emboîtement et un relief à picots qui facilitera la mise en place des tubes. Les plaques se recoupent au cutter pour les ajustements sur mesure.
Les tubes en polyéthylène réticulé sont coincés entre les picots et maintenus par des cavaliers. Ils forment des boucles, d’abord de l’extérieur vers le centre, puis en sens inverse, jusqu’à revenir à la nourrice de distribution.
La chape est coulée sur le réseau de tubes, sur une épaisseur comprise entre 35 et 40 mm au minimum. L’avantage de la chape fluide est de ne pas nécessiter de nivelage. L’inconvénient est qu’il faut assurer une étanchéité parfaite de la forme.
Etape 2 : Mise en place de la pompe à chaleur
Parallèlement, l’unité intérieure de la pompe à chaleur est installée, et reçoit les raccordements classiques d’une chaudière (arrivée d’eau, départ et retour chauffage), plus la liaison frigorigène avec l’unité extérieure.
Du fait de son poids, l’unité extérieure est généralement posée au sol, sur un support en béton. La mise en place est délicate ; elle ne doit pas être inclinée de plus de 15° lors de l’installation.
Une précharge standard en fluide frigorigène autorise une liaison de 3 m entre les unités intérieure et extérieure. L’étanchéité du circuit est testée à l’azote puis mise au vide avant la mise en charge par l’ouverture des vannes.
