Pompe à chaleur par grand froid : l’appoint et le point de bivalence

« Et quand il fait vraiment froid, ça chauffe ? » La question arrive en général une fois le reste réglé, et c’est souvent elle qui retient une famille devant une chaudière en fin de vie.

La réponse est oui. Fabricants et fournisseurs d’énergie la placent en tête de page, à juste titre, mais elle ne dit rien de votre facture. Une pompe à chaleur chauffe par grand froid. Sous une certaine température extérieure, elle ne le fait plus seule : un appoint électrique vient l’épauler, et cet appoint consomme comme un radiateur électrique. Deux nombres décrivent ce moment : la température à laquelle il se déclenche, qu’on appelle le point de bivalence, et le nombre d’heures par an où il fonctionnera. Un devis qui n’écrit ni l’un ni l’autre laisse dans l’ombre la part de la facture d’hiver la plus difficile à prévoir.

Les aides sont traitées dans d’autres articles ; celui-ci regarde ce que la machine fait en février.

D’où viennent les chiffres

Tout ce qui suit sort de notre registre d’études, des études de référence sur des logements types. Les kWh y sont calculés à partir du besoin annuel de chauffage que donne le moteur de chiffrage du site : « avant », au rendement saisonnier de l’ancien chauffage ; « après », à un COP saisonnier de 3. Aucun ne vient d’une facture ni d’une mesure sur un chantier livré.

Les prix de l’énergie sont les mêmes sur tout le site : 0,25 € TTC le kWh électrique, 0,12 € le kWh de gaz, 0,14 € le kWh de fioul. Si un tarif change, les euros se recalculent à partir des kWh, qui ne bougent pas.

90 heures d’appoint à Meaux

L’étude n° 112, une grande maison au fioul à Meaux, est le cas où la question du froid se pose pour de bon. Maison de 1969, parpaing, combles aménagés, chaudière fioul de 1999 et cuve de 2 000 L au sous-sol : 18 800 kWh par an, 2 632 €. La pompe à chaleur air-eau retenue fait 14 kW.

À cette puissance, la fiche écrit l’arbitrage : « Le dimensionnement est arrêté au point de bivalence, et l’étude donne le nombre d’heures d’appoint électrique attendues sur l’année. » Sur cette maison, le point de bivalence est fixé à −4 °C et l’appoint électrique est estimé à 90 heures par an, soit moins de quatre journées cumulées sur une saison de chauffe entière.

Le reste du dossier suit : 5 300 kWh projetés et 1 325 € par an, contre 2 632 € avec la chaudière, soit 1 307 € d’écart annuel. Le simulateur rejoue ce type de calcul sur votre logement, hypothèses en clair.

Dimensionner pour le jour le plus froid

Le point de bivalence est la température extérieure en dessous de laquelle un appoint vient épauler la pompe à chaleur. Le choisir, c’est arbitrer entre une machine surdimensionnée toute l’année et quelques heures d’appoint par an. Viser le jour le plus froid de la décennie fait grossir la machine, et le budget avec elle, pour quelques heures de service par hiver. Un seuil écrit peut se discuter et se déplacer.

« Ça fonctionne même par temps très froid » : cette promesse ne dit pas à partir de quand l’appoint entre en jeu chez vous, ni combien d’heures il y reste.

35 °C à Saint-Germain, 50 °C à Argenteuil

Le froid du dehors ne décide pas seul. La température d’eau que réclament vos émetteurs pèse tout aussi lourd sur la saison.

Sur l’étude n° 108, une longère de 1890 à Saint-Germain-en-Laye, rénovée lourdement en 2021, l’étude conserve le plancher chauffant basse température : régime 35 °C, COP saisonnier favorable. Les 17 900 kWh de fioul et 2 506 € par an deviennent 5 100 kWh projetés et 1 275 €, pour 11 kW retenus.

Sur l’étude n° 110, un pavillon de 1981 à Argenteuil, le circuit alimente des radiateurs, avec une isolation d’origine de 60 mm et une chaudière gaz à condensation de 2009 dont l’entretien est à jour. Le réseau tient à 50 °C, et l’étude ne remplace qu’un émetteur. 15 000 kWh de gaz et 1 800 € par an, contre 4 200 kWh projetés et 1 050 €, à 11 kW également.

Un seul émetteur remplacé : la crainte la plus fréquente, « il faudra changer tous vos radiateurs », ne se vérifie pas sur ce pavillon-là, et le cas ne se généralise pas. Le sort des vieux émetteurs est traité dans notre comparatif air-air et air-eau ; ce que l’angle du froid y ajoute, c’est que le régime d’eau imposé par votre réseau commande le SCOP, et que le SCOP entre dans l’arbitrage du seuil au même titre que le bâti et la machine. Les −4 °C de Meaux valent pour cette maison, avec son réseau et sa machine.

Le SCOP est le même rendement que le COP, moyenné sur toute la saison de chauffe, redoux et grands froids confondus. C’est lui qui détermine la facture réelle. Entre ces deux régimes d’eau, la loi d’eau fait le travail au quotidien : elle ajuste la température de l’eau du circuit à la température extérieure, juste assez chaude. Mal réglée, elle chauffe l’eau au-delà du nécessaire les jours de redoux et vous payez la différence. Ce réglage se vérifie comme le reste de la machine, à l’entretien annuel.

Un pavillon sans isolation à Chelles

Plus l’enveloppe est mauvaise, plus les heures froides pèsent lourd. L’étude n° 103 porte sur un pavillon de 1974 sans aucune isolation d’origine, chaudière fioul de 1996, cuve enterrée de 1 500 L : 16 400 kWh, 2 296 € par an. À 11 kW, la projection descend à 4 600 kWh et 1 150 €. L’étude prévoit de neutraliser et de déposer la cuve, ce qui libérerait le garage.

Si vous n’avez pas de radiateurs à eau

Tout ce qui précède suppose un circuit d’eau. Sans lui, le dossier change de forme. Sur l’étude n° 109, une maison de ville à Montreuil, la solution retenue est une air-air de 5 kW. Brique de 1950, double vitrage posé en 2015, radiateurs électriques à inertie : 7 100 kWh et 1 775 € par an, contre 3 800 kWh projetés et 950 €.

La fiche publie une réserve importante : seuls le séjour, la chambre parentale et le bureau sont traités. Les deux chiffres portent sur la maison entière, et l’écart vient de ces trois pièces seules, qui portent au calcul 70 % du besoin. Le reste de la maison garde ses radiateurs à inertie, et la consommation qui va avec, février compris. Ce découpage pièce par pièce a sa méthode, détaillée dans notre guide du dimensionnement, et sa facture, chiffrée dans notre article sur la consommation d’une réversible.

Les trois lignes à exiger

Trois lignes doivent figurer sur le devis.

• Le point de bivalence, en degrés. Un nombre, écrit dans le corps du devis.
• Les heures d’appoint estimées sur une saison. Un ordre de grandeur suffit.
• Le régime d’eau retenu, avec les émetteurs qui le permettent et ceux qu’il faudra remplacer.

Avant même d’en arriver là, l’outil ma facture reprend vos kWh de l’an dernier et en tire l’écart qu’une pompe à chaleur ferait sur cette facture-là.