Tout savoir sur le coefficient de performance énergétique (COP)

publié le 29/04/2021 | mis à jour le 15/06/2023 | par Caroline Dusanter

Un coefficient de performance pour quels appareils ?

Connaître la performance des appareils est essentiel pour choisir celui qui aura le meilleur rendement. Ainsi, vous bénéficierez d’un plus grand confort et d’une facture moins élevée. Mais à quels appareils s’applique le COP ?

Qu’est-ce que le COP ?

Le coefficient de performance énergétique permet de mesurer le rendement d’une pompe à chaleur (PAC) ou d’un chauffe-eau thermodynamique.

Selon la définition du fournisseur EDF, le COP « caractérise la relation entre calories produites et énergie utilisée (celle qui est facturée) pour un système de chauffage » ou de production d’eau chaude sanitaire.

La plupart des pompes à chaleur disposent d’un coefficient de performance compris entre 3 et 5.

Pour être plus concret, prenons l’exemple d’une PAC avec un COP de 3. Cela implique qu’elle utilisera 1 kWh d’électricité du réseau pour fournir au final trois fois plus d’énergie. 2 kWh de chaleur seront donc issus de l’air ambiant ou de la géothermie (selon la pompe à chaleur installée).

Les pompes à chaleur les plus performantes affichent un COP de 7 ! En résumé, plus le COP est élevé plus l’efficacité énergétique de la PAC est importante, et donc moins vous paierez d’électricité.

COP et fonctionnement de la pompe à chaleur

Pour bien comprendre la notion de COP, il faut revenir sur le mode de fonctionnement d’une pompe à chaleur (PAC). Une pompe à chaleur est un appareil qui transforme en chaleur les calories provenant de l’air ambiant ou du sol. On distingue :

• la pompe à chaleur air/air ou aérothermique. Elle puise les calories dans l’air extérieur et les redistribue dans le logement par soufflage via une unité intérieure ;
• la pompe à chaleur air/eau. Elle puise les calories dans l’air pour les réinjecter dans un circuit d’eau chaude qui alimente les radiateurs ou un plancher chauffant ;
• la pompe à chaleur géothermique qui puise les calories présentes dans les sols ou les nappes phréatiques pour chauffer un circuit d’eau chaude. Il s’agit des PAC sol/eau ou eau/eau.

Comme mentionné quelques lignes plus haut, le COP des pompes à chaleur varie de 3 à 5.

COP et chauffe-eau thermodynamique

Le chauffe-eau thermodynamique est un cumulus sur lequel on aurait installé une pompe à chaleur. Celle-ci pompe les calories présentes dans l’air ou le sol pour s’en servir afin de chauffer le réservoir et produire de l’eau chaude.

Le chauffe-eau dispose aussi d’une résistance électrique pour réchauffer l’eau lorsque la PAC ne permet pas de réponde aux besoins des ménages. En général, le COP d’un chauffe-eau thermodynamique oscille entre 3 et 4.

Les différentes manières de calculer le COP

Il n’existe pas qu’un seul COP. En effet, on peut mesurer la performance de différentes manières. On distingue notamment :

• le COP nominal ou COP constructeur ;
• le COP global ;
• le COP moyen annuel ;
• le COP instantané ;
• le COP saisonnier ou « SCOP ».

Le COP nominal

Le COP nominal correspond à une mesure réalisée en laboratoire. C’est le COP indiqué par le fabricant lorsque vous achetez une pompe à chaleur. Il mesure le rendement de la PAC (ou du ballon thermodynamique) pour une température extérieure portée à 7 °C.

Comme le rappelle le fournisseur de gaz Engie, « le COP nominal reste un indicateur utile pour comparer les performances de différentes PAC entre elles, mais il ne prend pas en compte leur performance en conditions réelles d’utilisation. »

Le COP global

Le COP global mesure les performances de la solution de chauffage en intégrant les éléments auxiliaires comme le dégivrage ou les pertes thermiques liée à la distribution de l’énergie. Par exemple, il prend en compte les pertes de chaleur au niveau du circuit de distribution d’eau chaude si les tuyaux ne sont pas calorifugés.

Pour information, le calorifugeage consiste à installer des gaines isolantes autour des tuyaux d’eau chaude pour éviter les déperditions thermiques. Il est donc quasiment impossible à calculer à la main.

Au moment de choisir une PAC, il peut être bon de s’intéresser aux autres calculs du COP.

Le COP moyen annuel

Le COP moyen annuel prend en compte la fluctuation des températures extérieures tout au long de l’année. Il indique la performance de la PAC en conditions réelles.

En effet, la grande limite du COP nominal est de proposer uniquement une valeur basée sur une température extérieure de 7 °C. Or, dans de nombreuses régions de l’Hexagone, les températures peuvent descendre en-dessous de ce seuil l’hiver. Pour mesurer le COP moyen annuel, on utilise la formule suivante :

somme de la chaleur produite sur 12 mois (kWh) / somme d’électricité consommée sur 12 mois (kWh)
= COP moyen annuel

Ainsi, vous pourrez mesurer la consommation de votre PAC sur l’année.

Le COP instantané

Comme le souligne le fabricant Espace Aubade « Le coefficient de performance instantané fait référence à la source froide, c’est-à-dire la zone de captage de la chaleur. Cela signifie que la température extérieure de l’air ou de l’eau qui va permettre de chauffer le logement est prise en compte. »

Il s’agit de calculer le COP à un instant T. Plus la température extérieure sera élevée, plus le COP instantané sera important puisque la PAC aura besoin de moins d’énergie pour chauffer l’air.

Pour calculer le COP instantané sur 1 heure, on reprend le modèle du calcul précédent :

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

Le SCOP : le coefficient de performance énergétique saisonnier

Tout comme le COP moyen annuel, le SCOP permet de mesurer la performance de votre PAC en condition réelle. Toutefois au lieu de s’attacher à la performance sur l’année, elle regarde la performance sur une saison, sur la période de chauffe, par exemple.

Traditionnellement, en France, on considère que la période de chauffe a lieu du 15 octobre au 15 avril. Il ne s’agit pas d’une période régie par la loi. Elle relève de la pratique. Pour déterminer le SCOP, il faudra donc vous baser sur le calcul suivant :

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

On retrouve le SCOP sur l’étiquette énergie des pompes à chaleur. Pour bénéficie d’une pompe performante, il convient de choisir un modèle se rapprochant au maximum d’une classe énergétique A+++.

À noter, les pompes à chaleur ne sont pas concernées par les nouvelles étiquettes et classes énergie.

PAC réversible : le coefficient de performance frigorifique

Les PAC réversibles sont des appareils qui permettent d’assurer chauffage et climatisation. Pour mesurer l’efficacité de la pompe en mode climatisation, on se base sur le coefficient de performance frigorifique appelé aussi Energy Efficiency Ratio (EER) ou COP froid.

Selon TotalEnergies, « Pour calculer l’EER, aussi appelé COP froid, il convient de diviser l’énergie utile frigorifique ou la chaleur absorbée par l’énergie consommée par l’appareil étudié. Dans le calcul, on s’appuie également sur une température type, à savoir 35 °C à l’extérieur, une température intérieure de 26 °C et un niveau d’humidité à 50 % ».

L’EER n’est plus tellement utilisé en tant que tel. Aujourd’hui, on utilise surtout le SEER (Seasonal Efficiency Energy Ratio), le COP froid saisonnier. Le SEER permet de déterminer la classe de l’étiquette énergie de la PAC selon les modalités établies dans le tableau suivant.

Du COP à l’efficacité énergétique saisonnière

Connaître le COP de sa pompe à chaleur est intéressant. Au-delà de cela, il faut aussi s’intéresser à l’efficacité énergétique saisonnière de la PAC. Mesurée à partir du coefficient de performance saisonnier de référence (SCOP), elle permet d’exprimer le rendement en pourcentage en se basant sur l’énergie primaire consommée.

Pour rappel, selon l’Insee, l’énergie primaire est « l’ensemble des produits énergétiques non transformés, exploités directement ou importés ». Le gaz naturel, le fioul, l’énergie nucléaire, l’énergie solaire, etc. sont considérées comme des énergies primaires. On se sert de cet élément pour calculer la consommation énergétique des bâtiments.

Déterminer l’efficacité énergétique saisonnière de la PAC permet de :

• comparer le rendement de la pompe à chaleur avec d’autres systèmes de chauffage (chaudière à gaz, poêle à bois, etc.) ;
• prétendre aux aides à la rénovation thermique comme les primes CEE (certificat d’économies d’énergie), MaPrimeRénov’, l’Éco-PTZ, etc. dans certains cas.

Aides à la rénovation énergétique et performances des appareils

La pompe à chaleur et le chauffe-eau thermodynamique peuvent être financés par les aides à la rénovation thermique. Toutefois, elles doivent répondre à certains critères de performance énergétique minimaux.

La PAC air/air

Pour demander les aides à la rénovation thermique, il faut que la PAC air/air dispose d’un SCOP supérieur ou égal à 3,9. Cela vaut pour l’installation d’une pompe à chaleur en maison individuelle ou en appartement.

Afin d’obtenir les aides, il faudra aussi faire appel à un professionnel reconnu garant de l’environnement (RGE). Disposant d’une certification reconnue par l’Etat, ces artisans vous garantiront des travaux de qualité.

La PAC air/eau et eau/eau

En ce qui concerne les PAC air/eau ou eau/eau, les autorités se fondent sur l’efficacité énergétique saisonnière. S’il on regarde les fiches d’opérations standardisées proposées par le ministère de la Transition écologique, pour bénéficier des aides, la PAC doit présenter un rendement supérieur ou égal à :

• 111 % pour une pompe à chaleur moyenne ou haute température ;
• 126 % pour une pompe à chaleur basse température.

Vous devrez également faire appel à un artisan RGE pour installer cet équipement.

Le chauffe-eau thermodynamique

Enfin, pour le chauffe-eau thermodynamique, on se base sur le COP pour déterminer l’octroi des aides à la rénovation thermique. Ainsi, le COP devra être supérieur ou égal à :

• 2,5 pour l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique ;
• 2,4 pour les modèles géothermiques.

Le recours à un professionnel RGE reste un impératif.