Trois devis, trois tailles

Avec les données déclarées par les fabricants, une pompe à chaleur air/eau inverter surdimensionnée consomme presque autant d’électricité que la bonne taille : dans l’exemple ci-dessous, la classe 16 kW a consommé environ 70 kWh de plus par an que la classe 10 kW proposée par le dimensionnement, soit environ 18 EUR. Ce que change l’unité plus grosse, c’est la fréquence des démarrages du compresseur, son prix sur le devis et, si le devis porte sur deux unités en cascade, la consommation en veille. C’est le sous-dimensionnement qui coûte de l’énergie, parce que la résistance d’appoint électrique prend le relais, et la classe 4 kW coûte environ 320 EUR de plus par an sur la même maison.

La suite de cette page montre d’où viennent ces chiffres, pourquoi l’eau de votre circuit de chauffage compte autant que la taille inscrite sur l’étiquette, et ce que le modèle laisse de côté.

L’exemple chiffré

Une maison, six tailles de pompe à chaleur, tout le reste identique.

• Une maison individuelle de deux niveaux avec 182 m² chauffés et un garage non chauffé intégré, construite en 2025 selon la norme allemande pour le neuf, à Würzburg.
• L’année météo type que le modèle construit pour Würzburg.
• Plancher chauffant, ventilation double flux avec récupération de chaleur, pas de refroidissement, pas de batterie, pas de voiture électrique.
• 10 kWp de PV orientés au sud à 30°, qui ont produit 11 074 kWh dans l’année.
• Un tarif fixe : 0,3214 EUR/kWh au soutirage, 0,077 EUR/kWh payés pour l’injection, pas d’abonnement annuel. Le coût net est le soutirage moins la rémunération de l’injection.
• Les valeurs par défaut de l’assistant pour le foyer : quatre occupants, 4 500 kWh d’électricité domestique, 21 °C le jour et 19 °C la nuit.
• Une résistance d’appoint électrique de 8 kW dans chaque simulation.

Le dimensionnement a proposé la classe 10 kW. Il a trouvé des déperditions de pointe de 6,2 kW à la température extérieure de base de -11,5 °C, plus 0,55 kW pour l’eau chaude, et la classe 10 kW fournit 8,59 kW à -11,5 °C.

Chaque simulation a fourni environ 4 300 kWh de chaleur à la maison. Le SCOP est ici le rendement en fonctionnement, sans la veille, pour qu’une consommation fixe de 16 W ne pénalise pas une maison qui a peu besoin de chauffage (voir COP et SCOP). Ses écarts d’une taille à l’autre viennent des tableaux de COP publiés pour chaque unité, pas des cycles.

Deux choses ressortent. Au-dessus de la taille proposée, le coût bouge à peine alors que les démarrages grimpent : la classe 16 kW démarre son compresseur environ 40 % plus souvent que la classe 10 kW. En dessous, le coût monte vite. La classe 4 kW a un bon SCOP et la facture la plus élevée, parce que sa résistance d’appoint a fourni 1 296 kWh à un COP de 1.

Ce qui se passe sous la puissance minimale

Une pompe à chaleur inverter fait varier la vitesse de son compresseur pour suivre la chaleur que demande la maison, jusqu’à un minimum. Pour la classe 10 kW, ce minimum est de 2,61 kW à 7 °C dehors avec de l’eau à 35 °C ; pour la classe 16 kW, il est de 3,3 kW. Une maison bien isolée, un jour doux, demande moins que l’une comme l’autre.

Sous son minimum, l’unité ne peut pas tourner en continu. Elle tourne à puissance minimale, chauffe l’eau un peu au-dessus de la consigne, s’arrête, attend que la maison fasse redescendre la température de l’eau, puis redémarre. C’est ce qu’on appelle le fonctionnement par cycles, et on parle de cycles courts quand les pauses raccourcissent. Une unité plus grosse a un minimum plus élevé : elle passe donc plus d’heures en dessous et démarre plus souvent.

Les démarrages sont ce que les propriétaires remarquent. Un démarrage du compresseur s’accompagne de bruit et de vibrations, et moins de démarrages signifient moins d’usure et un compresseur qui dure plus longtemps, comme l’explique le fabricant de pompes à chaleur iDM dans sa note sur la régulation tout ou rien .

Pourquoi le volume d’eau compte

La durée d’un cycle dépend de deux choses : la quantité d’eau que chauffe la pompe à chaleur, et l’écart de température que le régulateur laisse entre le démarrage et l’arrêt (le différentiel de régulation). Plus d’eau met plus longtemps à chauffer et à refroidir, donc chaque cycle dure plus longtemps et il y en a moins par heure. Les démarrages sont les plus fréquents quand la maison demande environ la moitié de la puissance minimale de l’unité.

Le modèle tire la contenance en eau du circuit de chauffage d’un tableau de dimensionnement de fabricant (Reflex Expertenkarte B31) : environ 20 litres par kW de déperditions de base pour un plancher chauffant et 14,6 pour des radiateurs basse température. Dans l’exemple, le plancher chauffant contient environ 130 litres. Au pire moment, la classe 10 kW peut démarrer environ 4 fois par heure, sous la limite de 7,5 que fixent les durées minimales de marche et de pause du régulateur.

Des radiateurs contiennent moins d’eau par kW qu’un plancher chauffant : sur la même maison, la même unité y démarre donc plus souvent. Un ballon tampon ajoute son propre volume à l’eau que chauffe la pompe à chaleur, et le modèle en tient compte. Dans un vrai plancher, la chape autour des tubes stocke aussi de la chaleur, ce que l’estimation ne compte pas. Pour le plancher chauffant, elle penche donc vers le haut.

Veille

Une pompe à chaleur consomme un peu d’électricité quand elle ne tourne pas. Les fiches produit européennes des unités du modèle déclarent 16 W en veille, 14 W thermostat arrêté et 0 W pour la résistance de carter. Le modèle ajoute 16 W par unité pour chaque heure où l’unité ne tourne pas. Dans l’exemple, cela fait environ 120 kWh par an, environ 27 EUR, et c’est pareil pour toutes les tailles, parce que toutes déclarent les mêmes 16 W. Avec un devis pour deux unités en cascade, cette consommation compte deux fois.

La veille est comptée dans l’électricité de la PAC, dans le coût et dans le chiffre du système des résultats. Elle n’est pas dans le SCOP affiché en tête, qui montre le rendement en fonctionnement. Le chiffre saisonnier de l’étiquette inclut la veille, calculée pour une maison de référence : ce n’est donc pas le même nombre.

Ce que dit l’étiquette sur les cycles

La norme européenne sur le rendement saisonnier, EN 14825, traite la perte due aux cycles avec un coefficient de dégradation, Cdh. Un Cdh de 1 signifie aucune perte ; la norme retient 0,9 par défaut quand le fabricant ne l’a pas mesuré. Les fiches produit des unités du modèle déclarent 1 pour leurs deux classements, moyenne et basse température (fiche produit Viessmann 6174272-05, page 4 , pour les tailles 10 et 13 kW). Le modèle n’applique donc aucune pénalité énergétique aux cycles, et l’étiquette non plus.

Le sous-dimensionnement coûte de l’énergie

La classe 4 kW fournit 3,02 kW à -15 °C, moins de la moitié des 6,2 kW de déperditions de base de cette maison. À chaque heure où elle ne suffit pas, la résistance d’appoint couvre le reste à un COP de 1. C’est pourquoi la facture monte d’un cran à chaque taille en moins : 15 kWh d’appoint à 10 kW, 295 à 8, 652 à 6 et 1 296 à 4. L’article sur la résistance d’appoint explique quand elle s’enclenche dans le modèle.

Ce que le modèle fait et ne fait pas

• L’énergie de la pompe à chaleur vient des données publiées par le fabricant : puissance et COP selon la température extérieure et la température d’eau, la puissance minimale, et aucune pénalité de cycles, parce que les fiches produit n’en déclarent aucune.
• La veille est comptée dans l’énergie et dans le coût.
• Les démarrages du compresseur sont une estimation enregistrée avec chaque simulation et jamais ajoutée à l’énergie. Elle utilise un différentiel de 1,0 K, une durée minimale de marche de 3 minutes et une durée minimale de pause de 5 minutes. Viessmann ne publie aucune de ces valeurs pour les unités du modèle. Ce sont donc des estimations d’ingénieur, dans les plages habituelles données par iDM, soit 0,5 à 1,5 K, 2 à 5 minutes et 3 à 10 minutes. Les démarrages varient avec l’inverse du différentiel, donc un différentiel de 0,5 K les double. La comparaison entre tailles est plus fiable que le nombre absolu.
• La page de résultats, la comparaison et le rapport PDF ont un bloc Dimensionnement de la pompe à chaleur : les déperditions de base sur lesquelles repose la taille, la taille utilisée et sa puissance à la température de base, les démarrages du compresseur et la veille.
• Le prix d’achat, le bruit et la durée de vie du compresseur ne sont pas modélisés.
• Les données de performance viennent de la gamme intermédiaire d’un seul fabricant.

Comparer trois devis

• Demandez à chaque installateur sur quelles déperditions repose la taille proposée, et la puissance de l’unité à votre température de base. Si les tailles diffèrent, comparez d’abord les déperditions.
• Demandez la puissance minimale, pas seulement la maximale. Dans une maison neuve ou bien isolée, c’est elle qui décide combien de fois l’unité va démarrer.
• Demandez quelle quantité d’eau l’unité va chauffer, et si un ballon tampon est prévu avec des radiateurs.
• Simulez votre propre maison. L’assistant propose une taille à partir de ses déperditions ; choisissez à l’étape Choisir les équipements chaque taille de vos devis, lancez la simulation et comparez les résultats côte à côte, pour le coût et l’électricité de la résistance d’appoint.