Pompe à chaleur hybride : un chauffage économique à deux énergies

publié le 10/03/2024 | mis à jour le 26/08/2024 | par Mareva Gobbini

La pompe à chaleur hybride : un mix de deux équipements de chauffage performants

Le choix d’un système de chauffage et d’eau chaude sanitaire (ECS) efficace est un point essentiel pour avoir un confort thermique constant tout en faisant des économies d’énergie.

La pompe à chaleur hybride semble remplir toutes les cases.

En effet, la pompe à chaleur hybride est une combinaison astucieuse de deux équipements de chauffage :

1. la pompe à chaleur air-eau qui est un type de pompe à chaleur aérothermique (avec la PAC air-air). Ce système récupère l’énergie (ou calories) de l’air extérieur pour la transformer en chaleur pour le chauffage ou l’ECS. La consommation d’une PAC est très réduite, ce qui permet de diviser par 3 sa facture d’électricité ;
2. la chaudière à condensation à gaz ou au fioul qui est un modèle à haute performance énergétique. En plus de la combustion classique, elle récupère les calories des fumées de combustion pour produire encore plus de chaleur.

La pompe à chaleur hybride peut aussi associer d’autres types de PAC – géothermique (énergie du sol) et PAC solarothermique (énergie du soleil). Toutefois, les modèles les plus commercialisés de pompe à chaleur hybride comprennent une PAC air-eau.

La pompe à chaleur hybride est un équipement de chauffe bi-énergies qui permet de s’affranchir des limites imposées par une PAC ou une chaudière utilisée seule. En effet, l’efficacité du système de chauffe hybride repose sur le fonctionnement complémentaire de la PAC et de la chaudière à condensation.

Comment fonctionne la pompe à chaleur hybride ?

Schématiquement, le fonctionnement de la pompe à chaleur hybride se déroule comme suit :

• en priorité, la pompe à chaleur produit de la chaleur pour alimenter les émetteurs de chauffe (plancher chauffant, radiateurs à eau basse température) ;
• en période de grand froid (températures entre -5 °C et 5 °C) et/ou de consommations élevées, la chaudière à condensation prend le relais pour conserver un confort thermique constant.

La rentabilité de la pompe à chaleur est mise à mal en cas de températures trop basses. En effet, une pompe à chaleur air-eau n’est pas un type de PAC avec un bon rendement en cas d’hiver rigoureux. Lorsque les températures sont trop basses, la pompe à chaleur a du mal à produire la chaleur souhaitée avec un risque de mise à l’arrêt automatique ou de surconsommation d’électricité. De même, une chaudière à condensation reste un équipement de chauffe utilisant une énergie fossile, polluante et potentiellement coûteuse à l’utilisation en continu.

Avec une pompe à chaleur hybride, les limites de la PAC et de la chaudière sont affranchies.

La bascule entre la pompe à chaleur air-eau et la chaudière à condensation est assurée par un système de régulation intelligent intégré à la pompe à chaleur hybride. Selon le modèle de PAC hybride, le module de commandes permet de programmer le passage d’un système à l’autre en fonction de ses préférences :

• des conditions climatiques et températures extérieures ;
• des performances de l’appareil par rapport aux besoins énergétiques ;
• du prix de l’électricité, gaz ou fioul.

Quelles différences avec une PAC en relève de chaudière ?

Le mode de fonctionnement de la pompe à chaleur hybride n’est pas sans rappeler le système couplé de la PAC seule en relève de chaudière.

Dans une configuration en relève de chaudière, la pompe à chaleur est reliée au système de chauffage en parallèle de la chaudière. Les deux systèmes fonctionnent en simultané ou en alternance pour produire de la chaleur et ainsi assurer un confort thermique constant dans le logement.

Il est alors logique de se demander s’il n’est pas plus simple d’acheter une pompe à chaleur ou une chaudière pour compléter une installation existante. Nous voyons plusieurs différences entre la pompe à chaleur hybride et la PAC en relève de chaudière.

La programmation intelligente

La principale différence est la programmation intelligente qui fait défaut dans une PAC en relève de chaudière.

En effet, une pompe à chaleur hybride régule la bascule d’un système à l’autre avec un objectif de rentabilité. Elle choisit de passer de la PAC à la chaudière et inversement en sélectionnant le système le plus efficace à l’instant T en fonction de critères précis (conditions climatiques, prix des énergies, etc.). La pompe à chaleur hybride chauffe votre domicile avec la bonne énergie et au bon moment.

De son côté, la PAC en relève de chaudière fonctionne en priorité sur près de 80 % du temps d’utilisation. À partir d’un point de bivalence (température extérieure entre – 5 et du 5 °C), la chaudière intervient uniquement en chauffage d’appoint en simultané ou en alternance avec la pompe.

L’installation et raccordement des équipements

Dans le cas d’une pompe à chaleur hybride, le branchement hydraulique et électrique se résume à un seul raccordement.

À l’inverse, une PAC en relève de chaudière implique deux appareils de chauffe distincts avec des tuyaux de raccordement indépendants. Le raccordement peut être plus complexe selon les prises et les arrivées d’eau disponibles dans le logement. Selon les cas, il peut être nécessaire d’effectuer des travaux pour créer ces points de branchement.

D’autre part, l’installation d’une PAC en relève de chaudière nécessite une compatibilité des émetteurs de chauffe existants. Une PAC produit de la chaleur à basse température (jusqu’à 40 °C en moyenne), tandis qu’une chaudière produit de la chaleur à plus de 60 °C en général. Dans les deux cas, les radiateurs à eau ou les planchers chauffants doivent permettre ces différences de température. Dans certains cas, il sera peut-être nécessaire de remplacer lesdits émetteurs ou d’installer des robinets thermostatiques.

L’éligibilité aux aides financières

Nous le verrons plus en détail à la fin de cet article, la pompe à chaleur hybride est éligible à de multiples aides à la rénovation énergétique, ce qui n’est pas le cas d’une PAC en relève d’une chaudière existante.

Seuls sont éligibles les systèmes de chauffage à haute performance énergétique et à énergies renouvelables (chaudière au bois ou aux granulés, chauffe-eau thermodynamique, poêle à bois ou à granulés, etc.) AVEC dépose d’un ancien chauffage vieillissant ou énergivore (chaudière au fioul ou au gaz d’ancienne génération). Autrement dit, vous ne pouvez pas conserver l’ancienne chaudière.

Utiliser une pompe à chaleur hybride en remplacement d’une chaudière fioul ou gaz : est-ce économique ?

Une pompe à chaleur hybride permet de réaliser entre 30 % et 40 % d’économies d’énergie par rapport à une chaudière gaz ou fioul d’ancienne génération. En effet, son système de régulation intelligent lui permet de choisir l’énergie et le système (chaudière ou PAC) le plus avantageux pour chauffer sur des périodes données. De plus, sa haute performance énergétique permet de réduire les émissions de CO₂ responsables du réchauffement climatique.

D’autre part, la pompe à chaleur qui fonctionne en priorité est un système très économique et écologique à lui seul. Certains modèles de COP 4 ou 5 produisent jusqu’à 4 à 5 fois plus chaleur pour la même quantité d’électricité consommée par des radiateurs électriques.

À noter que l’investissement dans une PAC hybride nécessite de souscrire un contrat de gaz naturel (voire créer un raccordement) ou de se doter d’une cuve de fioul selon le modèle choisi. Dans le cas d’une alimentation au gaz, vous pouvez réduire cet impact environnemental avec du gaz vert (ou biogaz).

Les particuliers plébiscitent de plus en plus ce nouveau mode de chauffage écologique et économique. En 2021, 4 500 PAC hybrides ont été installées en France. Les projections de l’Ademe (Agence de la transition écologique) à l’horizon 2050 sont de l’ordre de 4 à 5 millions d’installations de pompe à chaleur hybride dans les foyers.

L’installation d’une pompe à chaleur hybride : en rénovation ou en construction ?

Une pompe à chaleur hybride est un équipement idéal pour tout projet de construction ou de rénovation énergétique d’un logement. En effet, ce système de chauffe à bi-énergies remplit les conditions de la réglementation thermique (RT2020).

Toutefois, il existe certaines contraintes techniques à prendre en compte lors de l’installation d’une pompe à chaleur hybride. Sachez pour commencer qu’il existe deux types de conditionnement de la PAC hybride :

1. monobloc, soit une seule unité pour la chaudière et la PAC ;
2. bi-bloc, soit deux unités – une unité extérieure pour la PAC et une unité intérieure pour la chaudière à condensation.

En fonction du modèle de pompe à chaleur hybride choisi et de la configuration du logement, vous devrez tenir compte :

• de l’emplacement disponible, qui doit permettre la pose de l’unité extérieure de la PAC (modèle bi-bloc) et de l’unité intérieure (modèle monobloc et bi-bloc) ;
• du raccordement aux circuits hydrauliques et électriques du logement. Normalement, un simple branchement sur le réseau existant suffit dans un projet de rénovation ;
• de travaux de perçage du mur pour relier les deux unités (modèles bi-bloc) et/ou pour fixer l’unité intérieure ;
• du bruit de l’unité extérieure de la pompe à chaleur (modèle bi-bloc) qui peut être une source de nuisances sonores pour le voisinage et vous-même. Le bruit d’une pompe à chaleur est une cause de conflit de voisinage à ne pas négliger ;
• de la mise en place d’un conduit d’évacuation des fumées pour la chaudière à condensation ;
• de la compatibilité des émetteurs de chauffe (chauffage central existant) ou de l’installation de nouveaux émetteurs (radiateurs et planchers chauffants).

À noter qu’il est vivement recommandé de faire appel à un installateur certifié RGE (Reconnu garant de l’environnement) pour des questions de sécurité et de respect des normes techniques. D’autre part, il est obligatoire d’avoir recours à un professionnel RGE pour bénéficier d’aides à la rénovation énergétique.

Quel est l’entretien d’une pompe à chaleur hybride ?

L’entretien d’une pompe à chaleur hybride est obligatoire dans la mesure où le système intègre :

• une chaudière à condensation gaz ou fioul qui sont des combustibles non sans risque pour la sécurité des personnes.
• une pompe à chaleur avec une puissance supérieure à 4 kW.

Aussi, il est obligatoire d’entretenir la pompe à chaleur hybride tous les ans. Le mieux est de souscrire un contrat de maintenance annuelle auprès d’un professionnel chauffagiste certifié pour le gaz ou le fioul (Qualigaz, Qualifioul, etc.) et l’entretien de pompe à chaleur (Qualipac, etc.).

L’entretien d’une PAC hybride permet de vérifier :

• la pression de la chaudière et de la PAC ;
• les éventuelles fuites de gaz/fioul et du fluide frigorigène ;
• le réglage du système de régulation intelligent ;
• le nettoyage de l’unité extérieure de la PAC.

Quel est le prix d’une pompe à chaleur hybride ?

Le budget global d’une PAC hybride doit prendre en compte :

• le prix de vente de l’appareil en fonction du modèle (gaz ou fioul), de la marque (Viessmann, Atlantic, De Dietrich, Saunier Duval, etc.), de la puissance et des options disponibles (ECS, mural ou au sol) ;
• les tarifs de l’installateur en fonction de la zone géographique, de la complexité des travaux, du tarif horaire, etc. ;
• le coût de la maintenance obligatoire.

En moyenne, le coût total d’une pompe à chaleur hybride se situe entre 9 000 € et 16 000 €. Décomposons les postes de dépenses pour vous faire une idée précise du tarif d’une PAC hybride en 2024 :

De plus, vous ne devez pas négliger le coût d’utilisation de la PAC hybride. Ainsi, il est important de prendre en compte le coût de l’énergie – gaz ou fioul et électricité. À l’usage, un prix du gaz ou de l’électricité, voire du fioul, trop élevé peut impacter la rentabilité de votre investissement dans cet appareil de chauffe bi-énergies.

Peut-on bénéficier d’aides financières pour installer une PAC hybride ?

La pompe à chaleur hybride est éligible à différentes aides à la rénovation énergétique. Principalement, il s’agit des mêmes aides financières attribuées pour des pompes à chaleur air-eau ou les pompes à chaleur géothermiques.

Chacune des aides pour une PAC hybride comprend des conditions d’éligibilité propres : niveau de ressources, conditions liées au logement, etc.

Cependant, il existe des conditions communes à chaque aide :

• faire appel à un professionnel RGE ;
• acheter une pompe à chaleur hybride avec un COP de 3,9 minimum et un seuil de performance énergétique entre 111 % et 126 %.

Voici les principales aides pour financer une pompe à chaleur hybride en 2024 :

Les avantages et inconvénients de la PAC hybride

Voici en résumé les principaux avantages et inconvénients d’une pompe à chaleur hybride à avoir en tête avant de se lancer dans un projet de remplacement d’une chaudière :

En résumé, la pompe à chaleur hybride est un système innovant de chauffage à deux énergies plébiscité pour ses redoutables économies d’énergie.