Pompe à chaleur et panneau solaire : ce que le toit couvre vraiment, mois par mois, et comment les faire travailler ensemble
Pompe à chaleur et photovoltaïque vont ensemble pour une raison simple : la machine consomme du courant et le toit le produit. Mais le chauffage sert l’hiver, quand le toit produit moins, et le soir, quand il n’y a pas de soleil. Qui promet la facture à zéro saute cette étape. Voici les vrais chiffres, mois par mois, et les trois façons de faire travailler les deux ensemble.
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Ce qu'un toit produit, mois par mois
Prenons une installation de 6 kWc, la taille la plus courante sur une maison. À Padoue, avec la bonne inclinaison et la bonne orientation, elle produit environ 8 000 kWh par an (données PVGIS du centre de recherche de la Commission européenne). Mais pas de façon uniforme : 919 kWh en juillet et 391 en décembre, moins de la moitié. À Bolzano les chiffres sont presque égaux, à Rome décembre vaut 514. En plein hiver un toit de 6 kWc dans la plaine du Pô donne en moyenne 13 kWh par jour, et les donne entre dix heures et quinze heures.
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Ce que demande la pompe à chaleur, et quand
Nous avons aligné les consommations dans la pilule sur la consommation : une Kita SP 10, certifiée HP Keymark, consomme sur une année de climat moyen européen 2 999 kWh avec un plancher chauffant et 3 881 avec des radiateurs, presque tout entre novembre et mars. Une journée à +7 °C elle demande environ 14 kWh, une à +2 °C environ 20. À côté des 13 kWh par jour que le toit fait en décembre, le point est clair : l’hiver, le toit couvre une partie du chauffage, pas tout. Sur l’année entière le calcul change, car au printemps, en automne et pour l’eau chaude d’été le toit produit bien plus que ce que la pompe à chaleur demande.
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Le vrai problème, ce sont les heures, pas les kWh
Le soleil produit à midi ; la maison demande de la chaleur surtout le soir et la nuit. Sans rien déplacer, le courant du toit que la pompe à chaleur utilise vraiment est une fraction de la production, et le reste part au réseau pour peu. Pour déplacer le travail dans les heures de soleil, il y a trois stockages possibles. La batterie : elle fonctionne, mais coûte dix à vingt mille euros. L’eau : le ballon sanitaire se chauffe à midi avec le soleil et l’eau chaude est là le soir. Les murs de la maison : c’est ce que fait l’optimiseur énergétique de HCC, qui chauffe un peu au-delà de la consigne dans les heures de soleil, met la chaleur dans les murs et les chapes et les laisse la restituer le soir. Cela vaut un ou deux points de COP sur la saison et ne s’achète pas : c’est la maison.
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Combien de kW de photovoltaïque pour une pompe à chaleur
Le chiffre magique n’existe pas, mais le calcul se fait en trois étapes.
- Partez de la consommation électrique de la maison sans la pompe à chaleur : en Italie la famille type est autour de 2 700 kWh par an.
- Ajoutez la pompe à chaleur : pour une maison qui brûle aujourd’hui 1 200 mètres cubes de gaz, 2 400-2 600 kWh avec des radiateurs, 1 800-1 900 avec un plancher (le calcul est dans la pilule sur la consommation). En tout 4 500-5 300 kWh par an.
- Un toit de 6 kWc en produit 8 000 : sur le papier il couvre tout. Mais le bilan annuel n’est pas de l’autoconsommation : sans stockage, la maison utilise directement une partie de ce qu’elle produit, le reste est échangé avec le réseau. Avec ballon et optimiseur la part utilisée monte ; avec la batterie elle monte encore.
- Agrandir le toit pour couvrir janvier n’a pas de sens : en décembre une installation double ferait 26 kWh par jour au lieu de 13 et offrirait du courant au réseau le reste de l’année. Mieux vaut 6 kWc dimensionnés sur les consommations et un bon stockage.
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L'hiver, le soleil aide deux fois
Dans les heures de soleil l’air extérieur est plus chaud, et la pompe à chaleur rend plus : la SP 10 à charge partielle a un COP de 7,64 à +7 °C et un COP de 3,59 à -7 °C. Quand le toit produit, la machine produit de la chaleur avec moins de courant. L’optimiseur énergétique exploite exactement cette coïncidence : il fait travailler la pompe à chaleur dans les heures où il y a du soleil et où l’air est tiède, et laisse la machine se reposer la nuit, quand le COP est moins bon et le toit éteint.
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L'été, le compte y est tout seul
Le rafraîchissement est le cas parfait : il fait chaud quand il y a du soleil, c’est-à-dire quand le toit produit. La même SP 10 avec plancher ou ventilo-convecteurs à 18 °C d’eau a un EER de 5,43 : chaque kWh du toit devient plus de cinq de froid. Aux mêmes heures on chauffe l’eau sanitaire. L’été, une maison avec photovoltaïque et pompe à chaleur utilise presque uniquement le courant du toit.
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Et dans le bâtiment industriel
Dans le bâtiment industriel le tableau se renverse en faveur du photovoltaïque : on travaille le jour, les machines et la climatisation consomment quand le toit produit, et le toit est grand. En ordre de grandeur il faut 500-600 mètres carrés de couverture par 100 kWc, comme nous l’expliquons sur la page du photovoltaïque industriel. De Castelli, à Crocetta del Montello, a 10 Kita Air Cold de 40 kW, 400 kW en tout, intégrées à la nouvelle installation photovoltaïque de l’entreprise : les air/air chauffent et rafraîchissent le bâtiment avec le courant du toit. Combien de kW il faut pour un bâtiment industriel, c’est dans la pilule sur les bâtiments industriels.
Une étude de RSE (Ricerca sul Sistema Energetico, Italie) sur 78 types de bâtiments italiens le confirme : pompe à chaleur et photovoltaïque ensemble peuvent faire économiser plus de 70 % de l’énergie primaire non renouvelable.
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Que demander à qui vous le propose
- Si la régulation sait déplacer le travail de la pompe à chaleur dans les heures de soleil, ou si elle suit seulement le thermostat.
- Si elle utilise les murs comme stockage : sans batterie, c’est la seule façon gratuite d’utiliser le soir le courant de midi.
- Si la machine compte les kWh produits et consommés sur l’écran : les nôtres le font, et c’est la seule façon de voir combien du toit finit vraiment dans le chauffage.
- De dimensionner les deux ensemble, sur les consommations réelles et non sur les mètres carrés de toit.
- Quelles aides s’appliquent : les aides nationales pour le remplacement de la chaudière par une pompe à chaleur et les dispositifs en vigueur pour le photovoltaïque.
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Questions fréquentes
Combien de kW de photovoltaïque pour une pompe à chaleur ?
Pour une maison individuelle, en général 6 kWc : à Padoue ils produisent 8 000 kWh par an contre 4 500-5 300 de consommation totale maison plus pompe à chaleur. Il n’en faut pas plus : l’hiver on n’arrive de toute façon pas à tout couvrir, et l’été on offrirait du courant au réseau.
La pompe à chaleur avec photovoltaïque fonctionne-t-elle aussi l’hiver et la nuit ?
Oui, comme toujours : la nuit et les jours couverts elle prend le courant au réseau. Le toit couvre une partie du chauffage d’hiver et presque tout le reste de l’année.
Faut-il une batterie ?
Elle n’est pas obligatoire. Une batterie coûte dix à vingt mille euros ; le ballon sanitaire et l’optimiseur énergétique déplacent une partie du travail dans les heures de soleil sans l’acheter.
Combien produit une installation de 6 kW en décembre ?
À Padoue 391 kWh dans le mois, environ 13 kWh par jour, contre 919 en juillet. À Rome 514 (données PVGIS).
Combien économise-t-on ?
Cela dépend de la part du courant du toit que la maison utilise vraiment. Le calcul honnête se fait avec les consommations de l’année précédente et la part d’autoconsommation ; la machine l’affiche à l’écran, kWh produits et consommés.
Et dans un bâtiment industriel ?
Là le photovoltaïque rend le plus : on consomme le jour, quand le toit produit, et le toit est grand. Il faut 500-600 mètres carrés de couverture par 100 kWc.
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Toutes les pilules du thermicien sont sur la page de la rubrique. La prochaine dans deux semaines.
