7. pac database

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Tâche 2
Soutien au développement de la
filière PAC en Wallonie
Rapport trimestriel IV
Veille technologique de la filière pompes à chaleur
Prestataire de service
EF4 asbl
Auteur
Ralph DAWIR
Date
02/01/2015
Version
Final
Agent traitant au sein de SPW-DGO4
Carl Maschietto

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1. Introduction
Le CSC n°04.04.02-13E23 (p.13, pt2.2.) de la mission de « Guidance énergétique-Facilitateur Pompes
à Chaleur – Domestique et Tertiaire indique que :
« L’adjudicataire assurera une veille technologique de la filière pompe à chaleur. Cette tâche aura
pour objectif d’assurer un transfert vers l’administration des nouveautés (technologiques, d’utilisation
de combinaison de pompe à chaleur avec d’autres technologies renouvelables, nouvelles normes,…)
émanant des centres de recherches et du secteur des PAC et qui pourraient être pertinentes pour le
développement de la filière en Wallonie. L’adjudicataire rédigera un rapport trimestriel à l’attention
de l’administration reprenant les contacts, remarques, opportunités, nouveautés ayant trait à cette
tâche. »
Nous présentons dans ce rapport des projets dont le but est de recenser des exemples pratiques
d’installations équipées de pompes à chaleur. Ces exemples pratiques ont, pour la plupart, été
analysés ou monitorés afin d’étudier leur efficacité thermique, technique, économique ou
écologique.
Le but du rapport est de premièrement fournir une base de données de références concrètes
d’installations de PAC, et deuxièmement de fournir des références d’études reconnues suite à des
retours d’expérience dans le domaine de la pompe à chaleur. Ces études révèlent des valeurs
précises sur les performances des pompes à chaleur ou fournissent des analyses détaillées sur la
faisabilité et sur le retour d’expérience des installations.

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2. Fraunhofer
Titre de l’étude : « Analysis and Evaluation of Heat Pump Efficiency in real-life conditions. »
L’objectif est de déterminer de manière indépendante les performances des PAC air/eau,
géothermiques à sondes horizontales et verticales ainsi que des systèmes de puisage hydrauliques.
Le projet se déroule du 01/10/2005 au 30/09/2010.
Une première phase évalue 75 PAC provenant de 7 fabricants différents et dans une seconde phase,
à partir d’octobre 2008, 5 PAC de chaque fabricant sont ajoutées dans l’étude, ce qui fait 110 PAC
analysées. Finalement, seules 88 installations ont été prises en compte car certains critères d’analyse
sont exclusifs, tels que l’absence de production d’eau chaude sanitaire.
L’étude se porte sur des bâtiments résidentiels neufs dont la demande en énergie de chauffage varie
entre 32 et 169 kWh/m² avec une moyenne de 75kWh/m².
Le SPF analysé est le SPF3, incluant la consommation de la PAC, du circulateur ou des ventilateurs
situés du côté de l’évaporateur ainsi que d’une éventuelle résistance électrique d’appoint tel que
l’illustre le schéma ci-dessous.
Figure 1 - Limites de calcul du SPF
Le SPF moyen sur 3 années d’analyse est de 3,88 pour les PAC géothermiques et atteint 2,89 pour
les PAC aérothermiques.

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Figure 2 - SPF de PAC géothermiques
Figure 3 - SPF des PAC aérothermiques
Le critère qui influence le plus les performances des PAC est la différence de température entre la
source et l’émetteur de chaleur. Le chauffage par le sol présente de meilleurs résultats que les autres
types de chauffage. Les PAC avec un stockage énergétique intégré apparaissent comme moins
performantes que les systèmes équipés d’autres types de stockage. Les besoins énergétiques du
bâtiment influencent positivement le SPF jusqu’à une valeur de 70 kWh/m², au-delà de ces valeurs,
les performances des PAC décroissent.
Il apparait que les résistances électriques fonctionnent peu, et ont donc une influence limitée sur les
performances. Les résistances électriques font chuter le SPF de 5% pour les PAC air et de 6% pour les
PAC géothermiques. L’étude constate que la PAC air active moins souvent l’appoint électrique que le
système géothermique ce qui s’expliquerait en partie par l’indépendance relative de la température
du sol vis-vis de la météo.
Il est important d’indiquer que les valeurs obtenues sont propres à l’Allemagne, et que la
température moyenne de l’air est de 2,8°C et que la température moyenne de l’eau glycolée est de

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3,7° à l’évaporateur avec des sondes horizontales tandis qu’elle atteint une valeur moyenne de 7,1°
pour les sondes verticales. Finalement, les sources d’eau atteignent des valeurs moyennes de
température de 10,8°.
Certaines influences négatives ont été mises en évidence telles que des circulateurs en
fonctionnement permanent, des stockages énergétiques inadaptés, ou encore des fonctionnements
inutiles en période estivale. Des générateurs d’appoint peuvent également influencer négativement
l’efficacité du travail d’une PAC.
L’étude a tenté mais sans succès de déterminer les pertes de réfrigérant.
3. IWT
Une étude dirigée par l’IWT (agence pour l’innovation à travers la science et la technologie)
impliquant la KULeuven et l’institut De Nayer a mis en place une campagne de mesures et de
comparaison de 17 pompes à chaleur. Toutes les installations sont situées en Belgique hormis deux
installées aux Pays-Bas.
17 pompes à chaleur ont été mesurées en Belgique et deux aux Pays-Bas:
Les systèmes suivants ont été mesurés pendant un an:
 1 Eau / Eau
 1 Horizontal sol / eau
 4 Vertical sol / eau
 2 DX / Eau (Dx = détente directe; le frigorigène s’évapore directement en contact avec le sol)
 11 air / eau
Les fabricants ont eu la possibilité de choisir leur installation de référence, ce qui implique qu’ils aient
certainement choisi leur meilleure.
Le rendement SPF analyse la performance annuelle de la PAC tandis que la performance mensuelle
de chaque installation est quantifiée selon le PF, c’est-à-dire le facteur de puissance.