Comment remplacer les chaudières murales gaz par des pompes à chaleur ?

Voici notre troisième article sur la mise en œuvre de pompes à chaleur en logement collectifs, neufs et rénovés. Après les diverses solutions de pompes à chaleur à détente directe,  puis les possibilités offertes par les pompes à chaleur air/eau et géothermiques, notamment en chaufferie, nous abordons la question la plus difficile et la plus frustrante : est-il possible de remplacer les chaudières murales gaz installées en immeubles collectifs par des pompes à chaleur ? La réponse est oui, très partiellement et dans des circonstances de chantier tout à fait particulières.

Pas de solution au coup par coup

Il n’existe pas aujourd’hui de solution technique pour remplacer une chaudière murale par une pompe à chaleur dans un seul appartement d’un immeuble collectif. Avec la disparition des chaudières B1 (à tirage naturel) sous l’effet des exigences de rendement accrues, il n’est pas facile non-plus de remplacer une chaudière gaz à tirage naturel par une chaudière gaz neuve, nécessairement THPE, donc à basse température de fumée.

Si la copropriété n’autorise pas la pose d’une chaudière à ventouse, il faut que tous les appartements passent en même temps à des chaudières à condensation avec un système spécifique d’évacuation des fumées. Imaginez le copropriétaire qui demande à ses voisins de changer leurs chaudières parce que sa vieille chaudière à tirage naturel est en panne : convocation d’une assemblée générale (des semaines, voire des mois), refus des autres copropriétaires, …

Si le même veut remplacer sa chaudière murale gaz par une pompe à chaleur, il n’a pas de solution technique disponible aujourd’hui pour le faire seulement dans son logement et avec un encombrement comparable. Il faudrait que les fabricants développent une pac murale air/eau "à ventouse". Pour l’instant, cela n’existe pas. Le premier qui met au point et commercialise une pompe à chaleur murale à ventouse, double ou triple service (chauffage, eau chaude sanitaire et rafraîchissement), avec une puissance chauffage suffisante pour la rénovation de logements haussmanniens non-isolés et difficilement isolables, aura un boulevard commercial devant lui. Il y en a au moins 800.000 dans le seul parc social et environ 4 millions au total en collectif. Certains immeubles anciens sont chauffés de diverses manières : chaudières gaz murales mixtes, chauffage électrique, … selon les appartements.

Notre conseil au Gouvernement : ne pas se hâter d’interdire les chaudières murales gaz neuves, tant que plusieurs solutions de pompes à chaleur à ventouse ne sont pas disponibles sur le marché français.

La pompe à chaleur sur boucle d’eau

En revanche, en construction neuve et pour les rénovations globales, les pompes à chaleur sur boucle d’eau offrent une excellente solution. Ce sont des pompes à chaleur eau/eau, capables de chauffer, produire l’ECS et, pour certains modèles, rafraîchir les logements. Cette technologie est connue et maîtrisée au moins depuis 70 ans. Chaque pompe à chaleur sur boucle d’eau est raccordée à la boucle dans un bâtiment.

Chaque pac sur boucle d’eau fonctionne indépendamment des autres : les unes peuvent être en mode chauffage ou production d’ECS et donc prélever des calories dans la boucle, tandis que d’autres fonctionnent en rafraîchissement et versent dans la boucle la chaleur prélevée dans les logements. Toujours, naturellement, si les émetteurs dans les logements permettent le rafraîchissement : plancher et plafond chauffants-rafraîchissants ou ventiloconvecteurs. ©Daikin

Les seules consommations d’énergie de la boucle d’eau sont celles de son circulateur et celles requises pour maintenir sa température dans l’intervalle de 10 à 30°C. Pour équilibrer la température de la boucle, toutes les solutions sont concevables : une Pac réversible sur sondes GMI (Géothermie de Minime Importance) bouclées, une Pac réversible air/eau, un raccordement à un réseau de chauffage et de froid urbains, des panneaux solaires thermiques, … ©Daikin

Mais voilà, cette solution, parfaitement concevable en construction neuve et qui va certainement se développer grâce à la RE2020, requiert une action concertée dans un immeubles existant. Si le bâtiment appartient à un seul propriétaire - un bailleur social, une foncière investie dans le logement, une compagnie d’assurance, … -, l’opération peut être étudiée en détail et exécutée en quelques semaines de travaux. Mais en copropriétés, c’est très difficilement concevable.

Seulement deux offres de pac sur boucle d’eau pour le logement

De plus, il n’existe que deux fabricants de pac sur boucle d’eau pour le logement : Nibe et Daikin.

Le groupe Intuis fait miroiter une offre de pac sur boucle d'eau pour le logement depuis plusieurs années, sans l’avoir encore vraiment montrée. Si elle apparaît un jour, elle sera constituée de pac sur boucle d’eau issue de France énergie, de ballons venant de chez Auer et de ventiloconvecteurs design imaginés et fabriqués par Campa, toutes ces marques appartiennent au groupe Intuis. ©Intuis

Les offres de Nibe tournent autour de sa pac NIBE S1255, une pompe à chaleur eau/eau, initialement destinée à la géothermie avec puisage en nappe phréatique, mais utilisables sur boucle d’eau en collectif avec un installateur astucieux. Ces pac sont pilotées par inverter et disponibles en trois modèles de 1,5-6 kW, 3-12 kW et 4-16 kW. Les deux modèles les plus puissants conviennent parfaitement à des bâtiments existants. ©Nibe

Les trois Pac Nibe affichent une classe énergétique chauffage A+++ pour une température de départ d’eau de 35°C ou de 55°C, avec ou sans leur régulateur, ainsi qu’une classe énergétique A pour l’ECS avec un puisage XL.

Le premier modèle Nibe S1255-6 offre une puissance calorifique maximale de 5,4 kW (B0/W55), une efficacité énergétique saisonnière de 204% pour le chauffage en climat moyen et température de départ d’eau de 35°C, 154% avec une température de départ d’eau de 55°C.

Ces pac, dont les dimensions atteignent 1800 x 600 x 620 mm, contiennent un ballon en acier inoxydable de 180 l pour la production d’ECS. Elles fonctionnent toujours au R407C.

Ces trois Pac embarquent une connexion WiFi et pilotable par l’application Nibe myUplink.

Les pac sur boucle d’eau Daikin Altherma 3WS

L’offre boucle d’eau pour logements collectifs de Daikin, la pac Alatherma 3WS est disponible en Belgique et en Allemagne depuis deux ans environ. Elle arrive en France cet été. Ces pac fonctionnent au R32 – le circuit thermodynamique est scellé en usine - et embarquent un ballon de 180 l pour la production d’ECS. La pression acoustique de la Daikin Altherma 3 WS atteint seulement 27 dB(A) à 1 m. Ces Pac sont naturellement connectables. Elles sont pilotées par le dispositif de commande murale Madoka (un thermostat d’ambiance + automate de pilotage) disponible en trois couleurs (blanc, gris ou noir). Mais elles sont également pilotables par l’application pour smartphone "Daikin Residential Controller" qui permet de visualiser le fonctionnement du générateur, de le programmer, …

Les pac Altherma 3WS produisent de l’eau à une température de départ de 65°C pour le chauffage et de l’ECS à 60°C.

Daikin propose 4 modèles Altherma 3WS, pilotés par inverter : ces pac peuvent démarrer à seulement 0,85 kW de puissance chauffage. ©Daikin

Les deux modèles Altherma 3WS H06D9W et H06D9W(G) où (G) indique la réversibilité offrent une puissance de chauffage nominale de 3,34 kW et une puissance maximale de 7,98 kW. Le modèle (G) dispose d’une puissance froid maximale de 9,73 kW.

Leurs rendements sont impressionnants : COP de 9,9 à B20/W35 (température de boucle de 20°C et température de départ d’eau de 35°C) ou encore, dans les mêmes conditions, une efficacité saisonnière Etas de 360,4% (classe A+++) pour le chauffage et une efficacité saisonnière Etas wh (Water Heater) de 117% (Classe A+) pour la production d’ECS en profil L.

Les deux autres modèles H10D9W et H10D9W(G) affichent des puissances nominales chauffage 9,55 kW et un COP 8,5. Tout cela se traduit par une efficacité saisonnière Etas de 340,9% (Classe A+++) pour le chauffage. L’efficacité saisonnière Etas wh pour la production d’ECS en profil L est identique à celles des deux plus petits modèles. La puissance froid maximale du modèle (G) atteint 11,27 kW.

Ces pac eau/eau de Daikin sont plutôt destinées à la construction neuve. Leur puissance est un peu faible pour de la réhabilitation.

Voilà, il ne nous reste plus qu’une seule sorte de pompes à chaleur à envisager pour le collectif : les pac air/eau sur l’air extrait feront l’objet de notre prochain article où s’illustreront à nouveau Intuis et Nibe, ainsi que les spécialiste des machines 3-en-1 utilisées en construction passive.