Les coûts réels de chauffage avec une thermopompe à air (aérothermique) pour climat froid (aussi appelée thermopompe à basse température) et un système géothermique dépend de divers facteurs, comme la taille de la maison, ses pertes de chaleur, le type d'appareil (central avec conduits d'air ou mural mini-bibloc ou multi-bibloc, la qualité de l'installation, la température demandée au thermostat et surtout, le climat, selon Ressources naturelles Canada (RNCan). Voici plus de détails transmis par le service des communications du ministère fédéral.

« La performance du chauffage des thermopompes se mesure généralement à son coefficient de performance de la saison de chauffage (CPSC), c’est-à-dire la quantité totale de chaleur produite par une thermopompe pendant sa période normale de fonctionnement en mode chauffage, divisée par l’énergie électrique totale exprimée en wattheures et consommée pendant la même période conformément à la CAN/CSA-C656-14/Appendice M1 10 C.F.R.

Le CPSC minimum autorisé (région 5) pour les thermopompes à air est de 7,1* mais le CPSC des appareils disponibles sur le marché va de 7,1 à 13,2, ce qui équivaut à peu près à un coefficient de performance (CP) de 2 à 3,8 (ou une efficacité de 200 % à 380 %)1. Le CP est un rapport entre la vitesse à laquelle la thermopompe transfère l’énergie thermique en kilowatts (kW), et la quantité d’électricité nécessaire pour effectuer le pompage (en kW). Par exemple, si une thermopompe utilisait 1 kW d’énergie électrique pour transférer 3 kW de chaleur, le CP serait de 3.

Le CP minimum de chauffage autorisé est de 3,6 pour les pompes géothermiques utilisant des eaux souterraines ou des systèmes à circuit ouvert et de 3,1 pour les systèmes à circuit fermé. Le CP de chauffage des pompes géothermiques sur le marché va de 3,8 à 5 (soit une efficacité de 380 % à 500 %) pour les modèles utilisant des eaux souterraines ou des systèmes à circuit ouvert et de 3,2 à 4,2 (soit une efficacité de 320 % à 420 %) pour les systèmes à circuit fermé2. En comparaison, il est communément admis qu’un système ordinaire à résistance électrique (fournaise électrique, plinthes électriques, etc.) a une efficacité globale de 100 %.

Économies réalisables sur les coûts d’exploitation

Les économies que peut réaliser un propriétaire dépendent de divers facteurs, dont le climat et l’efficacité thermique (isolation) de son habitation. Selon une étude récente du laboratoire CanmetÉNERGIE de RNcan, les coûts d’exploitation des thermopompes à air pour climat froid sont inférieurs de 45 % à 60 % à ceux des fournaises électriques (pour une maison de deux étages construite après 1980), tout dépendant de la province.

Dans le cas des pompes géothermiques, selon les CP susmentionnés, le coût d’exploitation pourrait être inférieur d’environ 70 % à 80 % à celui d’une fournaise électrique, tout dépendant du type de pompe.

Les normes de rendement minimum mentionnées concernent les thermopompes à air triphasées et les thermopompes à air monophasées fabriquées avant le 1er janvier 2023. La nouvelle norme de rendement énergétique minimum pour les thermopompes à air monophasées fabriquées après le 1er janvier 2023 repose sur une nouvelle norme d’essai 10 Appendice M1 10 C.F.R. (harmonisée avec le département de l’Énergie des États-Unis) et exige un CPSC2 minimum (région 5) de 5,0. » 

Évidemment, il s'agit là de rendements théoriques qui peuvent varier sur le terrain. « Il est important de noter que la grande majorité des thermopompes à air ont une température minimale de fonctionnement en dessous de laquelle elles ne peuvent pas fonctionner, explique le site Web de RNCan. Pour les modèles plus récents, cette température peut varier de -15 à -25 °C. Sous cette température, un système supplémentaire doit être utilisé pour assurer le chauffage du bâtiment. » 

D’autre part, dès que la température descend à environ 6 degrés Celsius, soit la température moyenne annuelle à Montréal, la température de surface de l’évaporateur de la thermopome aérothermique peut atteindre le point de congélation et du givre peut s'y former, ce qui exige que le système se mette en mode dégivrage qui réduit le taux de récupération net d’énergie malgré un CP toujours important autour de 5 à 7 degrés C, explique Daniel Rousse, professeur de génie à l'École de technologie supérieure de Montréal. 

Références

1,2 – Le chauffage et le refroidissement à l’aide d’une thermopompe, Ressources naturelles Canada, page web créée en 2021

3- Thermopompe à air pour climat froid : Évaluation de la rentabilité économique, des économies d’énergie et de la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans les maisons canadiennes, Ressources naturelles Canada, 2022, 36 pages (en anglais). Cette étude compare quatre archétypes de maisons différents dont les niveaux de performance vont de la construction d'avant les années 1980 à la dernière maison prête à consommer de l'énergie nette zéro. Les calculs de charge sont effectués pour ces maisons à l'aide du logiciel HOT2000 de RNCan.