EER et SEER

L’EER et le SEER sont les équivalents du COP et du SCOP pour le refroidissement. Le COP concerne le chauffage : la chaleur fournie par unité d’électricité. En été, la machine fonctionne dans l’autre sens et évacue la chaleur de la maison. L’EER et le SEER indiquent combien de chaleur est retirée pour chaque unité d’électricité payée.

EER : rendement de refroidissement en un point

Le ratio d’efficacité énergétique (EER) est la capacité de refroidissement, c’est-à-dire la quantité de chaleur que la machine peut retirer, divisée par la puissance électrique qu’elle consomme, dans la même unité. Un EER de 5 signifie que 1 kWh d’électricité retire 5 kWh de chaleur de l’eau ou de l’air refroidi.

Comme le COP, il n’est valable qu’à un point d’essai indiqué. La norme EN 14511, qui établit les performances des climatiseurs et des pompes à chaleur, définit ces conditions. Le classement associe une température d’air extérieur à une température d’eau glacée, celle de l’eau envoyée par la machine au plancher rafraîchissant ou aux unités installées dans les pièces. A35/W18 signifie 35 °C d’air extérieur et une eau en sortie à 18 °C. A35/W7 signifie 35 °C à l’extérieur et une eau à 7 °C.

Ces deux températures d’eau correspondent à deux types d’émetteurs. Un ventilo-convecteur fait passer l’air de la pièce sur une batterie d’eau froide et a besoin d’une eau plus froide. Un plancher rafraîchissant fonctionne avec une eau modérément froide. Les règles européennes d’écoconception évaluent les refroidisseurs de confort alimentant des ventilo-convecteurs à 12/7 °C (eau revenant à 12 °C et sortant à 7 °C), et ceux alimentant des planchers rafraîchissants ou des poutres froides (panneaux refroidissants au plafond) à 23/18 °C. Une même machine a un EER nettement meilleur lorsqu’elle doit refroidir l’eau à seulement 18 °C. Le principe est identique à celui du chauffage : plus l’écart de température entre le côté froid et le côté chaud est petit, moins le compresseur consomme d’électricité.

SEER : rendement sur une saison de refroidissement

Le ratio d’efficacité énergétique saisonnier (SEER) est le besoin de refroidissement sur une saison divisé par l’électricité consommée pour le couvrir. La norme EN 14825 définit le calcul. Elle pondère les performances à plusieurs charges partielles (une machine fonctionne souvent sous sa puissance maximale) par la fréquence des différentes températures extérieures dans un climat de référence, un profil standard de températures. Elle récompense ainsi les appareils efficaces à charge partielle. Comme le SCOP, le SEER compare des produits selon les mêmes règles ; il ne prédit pas la facture de refroidissement de votre maison.

Refroidissement dans le modèle

L’assistant propose trois manières de refroidir. Toutes sont modélisées par EnergyPlus, le logiciel de simulation des bâtiments utilisé par le modèle. Dans chaque cas, le refroidissement commence lorsque la température d’une zone dépasse la consigne de refroidissement, soit la température intérieure maximale souhaitée (24 °C par défaut). Une zone est une partie de la maison que le modèle traite comme un seul volume d’air, généralement un étage.

Refroidissement au sol

La pompe à chaleur fonctionne en sens inverse et envoie de l’eau refroidie dans les mêmes circuits de sol que ceux utilisés pour chauffer la maison. L’eau est fournie à 18 °C. Le refroidissement au sol nécessite un chauffage au sol, car il utilise le même circuit. L’assistant ne le propose donc pas avec des radiateurs. Pour les unités air-eau, le modèle utilise les capacités de refroidissement et les EER publiés par le fabricant avec une eau à 18 °C pour six classes de puissance et sept températures extérieures, de 20 à 45 °C. À 35 °C dehors, l’EER varie de 3.7 à 4.7 selon la classe. Ces valeurs viennent de la fiche technique d’une gamme d’un fabricant, et aucune n’est estimée. Les points forment la courbe de performance de la machine, c’est-à-dire l’évolution de son rendement selon la température extérieure. Pour une unité de taille 10, l’EER passe de 8.4 à 20 °C dehors à 3.2 à 45 °C. La puissance est la différence évidente entre les unités de 16 et 10 kW ; la courbe est moins visible.

Le rafraîchissement par le sol avec une pompe à chaleur géothermique fonctionne différemment : il est passif. Le compresseur reste à l’arrêt, et l’eau du plancher cède sa chaleur à la boucle enterrée par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur, de sorte que seules les pompes consomment de l’électricité. La quantité de froid que le sol peut fournir est calculée à partir du champ de sondes, si bien qu’un champ court ou petit couvre une moindre part du froid demandé par la maison.

Refroidissement au sol avec climatisation d’appoint

Le sol fonctionne en premier. La climatisation ne prend que la part de la charge que le plancher ne peut pas couvrir, y compris les heures où la limite de condensation ferme le circuit au sol. C’est la règle de sécurité qui empêche le sol de devenir assez froid pour transpirer.

Climatisation seule

Il s’agit d’un système multisplit : une unité extérieure commune et une unité intérieure par zone refroidie. Sa capacité est dimensionnée selon la charge de refroidissement de conception de la maison, et la puissance dimensionnée apparaît à l’étape Équipement. L’unité vient de la gamme publiée d’un fabricant et est présentée sans sa marque. Son EER nominal est celui de l’unité concernée : capacité nominale divisée par puissance absorbée nominale, de 3.3 à 4.3 selon la gamme. Son rendement évolue avec la température extérieure selon une courbe générique, pas selon la courbe propre à cette unité.

Ce que montrent les résultats

Les résultats indiquent le refroidissement fourni à la maison en kWh et l’électricité consommée par les équipements de refroidissement. Le graphique mensuel sépare l’électricité de refroidissement. Il n’y a pas d’indicateur saisonnier d’efficacité de refroidissement. Pour en obtenir un, divisez l’énergie de refroidissement fournie par l’électricité de refroidissement de l’année. Vous obtenez un EER annuel effectif pour l’ensemble de la simulation, proche du SEER dans son principe, mais calculé autrement que selon EN 14825.

Limites du modèle

Les données de refroidissement air-eau ne sont publiées que pour une température d’eau, 18 °C. Le modèle relie les points publiés selon la température extérieure par des lignes droites.
La température de l’eau glacée est fixe. Le modèle ne représente pas le gain de rendement possible avec une eau plus chaude dans le circuit du sol.
Le comportement à charge partielle suit le modèle de pompe à chaleur d’EnergyPlus avec une courbe standard, pas le logiciel de commande du fabricant.
La valeur nominale de la climatisation correspond à un vrai appareil, mais l’évolution du rendement selon la température extérieure et la charge suit un jeu de courbes standard, pas celles de cet appareil.
Les classes de puissance sont des modèles réels d’une seule gamme, sans mélange entre tailles voisines.