Chauffer un bâtiment industriel, un entrepôt, un hangar ou un atelier n’a rien à voir avec le chauffage d’une grande maison : le volume est haut, les portes sectionnelles s’ouvrent toute la journée et la toiture perd beaucoup de chaleur en hiver. Ce guide explique comment on calcule la puissance, combien de machines il faut et quel système coûte le moins cher à l’usage. Il présente aussi l’alternative que Templari fabrique en Italie depuis 2006 : la pompe à chaleur air-air Kita Air, conçue pour des bâtiments de 300 à 30 000 m², qui rafraîchit aussi l’été.
Comment chauffer un bâtiment industriel : la réponse courte
- On part du volume, pas des mètres carrés. Un bâtiment de 7 mètres de haut contient plus du double d’air qu’une maison de même emprise : il faut d’environ 10 W/m³ s’il est isolé à 25-40 W/m³ s’il ne l’est pas.
- La chaleur doit être amenée là où l’on travaille, dans les premiers mètres au-dessus du sol. L’air chaud monte sous la toiture : une installation qui ne le brasse pas chauffe le plafond et laisse les gens dans le froid.
- La machine se choisit pour le jour le plus froid de la région. Le reste de l’hiver, elle travaille à mi-puissance, là où elle consomme le moins.
- Avec une pompe à chaleur air-air, l’électricité suffit. Pas de chaudière, pas de tuyauterie d’eau, pas de gaz, et l’été la même machine rafraîchit. Pour un premier ordre de grandeur : de 150 à 500 m² une Kita Air suffit en général, de 600 à 1 000 m² il en faut deux.
Le calcul de la puissance, étape par étape, est expliqué dans combien de kW pour chauffer un bâtiment industriel.
Pourquoi un bâtiment industriel est difficile à chauffer
- L’air chaud monte. Produit au sol et non distribué, il s’arrête sous la toiture, à 8 ou 10 mètres, là où personne ne travaille. Au sol il fait froid et la facture grimpe.
- On calcule sur le volume, pas sur la surface. Mille mètres carrés sur 6 mètres de haut font 6 000 mètres cubes ; les mêmes mille mètres carrés sur 10 mètres en font 10 000. Les besoins changent d’autant.
- Les déperditions dépendent de l’année de construction. Un bâtiment des années soixante-dix en bardage non isolé et simple vitrage peut demander le double d’un bâtiment construit après 2010 en panneaux sandwich.
Quelle température maintenir dans un bâtiment industriel
Pour le travail physique, 18-20 °C suffisent ; là où l’on reste immobile, au poste de contrôle ou dans les bureaux aménagés dans le bâtiment, il faut 21-23 °C. Les règles de santé et de sécurité au travail traitent le froid comme un facteur de stress thermique : des températures trop basses réduisent l’attention et la productivité et augmentent les accidents. Une installation qui tient 19 °C de façon uniforme au sol, sans zones froides près des portes, est la base de départ.
Les six facteurs qui décident de l’installation
- Surface et hauteur sous ferme. Ce sont les deux chiffres dont part tout calcul.
- Année de construction, toiture et murs. Panneau sandwich, simple bardage, béton préfabriqué : les déperditions varient du simple au double.
- Portes et vitrages. Combien il y en a, combien de temps ils restent ouverts, s’il y a des chargements et déchargements en continu.
- Horaires de travail. Une équipe, deux équipes, arrêt le week-end. Une installation qui redémarre vite après l’arrêt pèse moins sur la facture qu’une installation qui doit rester allumée.
- Machines qui produisent de la chaleur. Fours, presses, compresseurs : parfois ils couvrent une partie des besoins d’hiver, et l’été ils les aggravent.
- Climat local. La température extérieure de base change de Marseille à Strasbourg, et avec elle la puissance nécessaire le jour le plus froid.
Combien de kW pour chauffer un bâtiment industriel
Les besoins se calculent selon la norme EN 12831, à partir de la température extérieure de base, de la surface déperditive et de la température intérieure visée. Comme ordre de grandeur, il faut de 25 à 40 watts par mètre carré dans un bâtiment récent ou isolé, de 60 à 90 dans un bâtiment des années quatre-vingt sans isolation. Un bâtiment isolé de 1 000 m² demande donc environ 30-40 kW le jour le plus froid ; le même bâtiment sans isolation en demande 60-90.
Attention à bien lire les puissances des machines : celle qui compte pour le dimensionnement est la puissance restituée le jour de base, c’est-à-dire par -7 °C extérieurs, et non celle affichée en gros dans les catalogues à +7 °C. Les deux colonnes servent à des choses différentes ; la méthode complète est dans le guide des kW pour chauffer un bâtiment industriel.
Comment chauffer un bâtiment de 400, 1 000 ou 2 000 m²
La règle pratique que nous utilisons au téléphone est une machine pour 400-500 mètres carrés, avec une hauteur normale et une isolation moyenne :
- 400 m² : une machine. C’est le cas de l’atelier ou de l’entrepôt isolé : une unité extérieure, une unité intérieure murale qui souffle de l’air chaud, aucun travail hydraulique.
- 1 000 m² : deux machines, placées de façon à couvrir le local uniformément et loin des portes.
- 2 000 m² : quatre machines. À partir de là, il vaut mieux raisonner par zones, car tout le bâtiment ne travaille pas de la même façon.
C’est un chiffre pour se comprendre, pas un projet. Le même bâtiment de 2 000 m² datant de 1975, non isolé, ne tient pas dans quatre machines : dans ce cas, le premier conseil est d’intervenir sur la toiture, car chauffer un bâtiment qui perd sa chaleur revient à payer deux fois, d’abord la machine plus grosse, puis la facture.
Les systèmes comparés
Les systèmes présents sur le marché pour chauffer un bâtiment industriel sont au nombre de quatre. Aucun n’est mauvais dans l’absolu : chacun a un domaine où il fonctionne et un autre où il coûte trop cher.
| Système | Comment il chauffe | Coût d’exploitation | Rafraîchit l’été | Besoin de gaz ou d’eau |
|---|---|---|---|---|
| Générateur d’air chaud au gaz | Brûle du gaz et souffle de l’air chaud | Élevé : on paie le gaz et le rendement de la combustion | Non | Gaz |
| Tubes et panneaux radiants | Rayonnement depuis le plafond : chauffe les personnes et les objets, pas l’air | Moyen au gaz, élevé en électrique | Non | Gaz, ou électricité pour les versions électriques |
| Plancher chauffant | Eau chaude dans des serpentins sous la dalle | Faible s’il est alimenté par une pompe à chaleur | En partie seulement | Installation hydraulique, à prévoir à la construction |
| Pompe à chaleur air-air | Air chaud distribué par le haut depuis une unité intérieure | Faible : avec un SCOP de 5,15, chaque kWh électrique devient 5,15 kWh de chaleur | Oui, la même machine | Ni l’un ni l’autre, seulement l’électricité |
Deux remarques honnêtes. Les générateurs au gaz coûtent peu à l’achat et sont rapides, mais dans un grand bâtiment il faut les multiplier, et beaucoup de modèles brûlent dans le flux d’air, avec des odeurs et un air sec. Les radiants sont le bon choix là où l’on ne peut pas chauffer l’air, par exemple dans un hangar aux portes toujours ouvertes, mais ils ne rafraîchissent pas et, en version électrique, coûtent très cher à faire tourner. Le plancher chauffant est le plus confortable, mais il ne se fait qu’à la construction.
Quel est le système le moins cher à l’usage
La comparaison se fait sur l’énergie nécessaire pour produire la même chaleur. Une chaudière à condensation au rendement de 90 pour cent restitue 0,9 kWh de chaleur par kWh de gaz. Une pompe à chaleur air-air au SCOP de 5,15 restitue 5,15 kWh de chaleur par kWh d’électricité. À chaleur produite égale, la consommation d’énergie primaire est divisée par deux. En euros, le calcul dépend du contrat d’électricité et du prix du gaz : nous le faisons ensemble sur les consommations réelles de votre bâtiment.
Il y a un second avantage que les catalogues ne montrent pas. En hiver, dans la journée, l’air extérieur se situe souvent entre 5 et 10 °C sur une grande partie de la France : c’est là que la pompe à chaleur travaille au COP de plaque, 4,45, et c’est là qu’une installation bien réglée concentre ses heures de fonctionnement. S’il y a du photovoltaïque sur le toit, ce sont aussi les heures où il produit.
Comment fonctionne un aérotherme à pompe à chaleur
L’aérotherme est l’unité intérieure qui souffle l’air chaud. Dans la pompe à chaleur air-air, la chaleur n’est pas produite par une flamme : un compresseur la prélève dans l’air extérieur, même par températures négatives, et la fait entrer par le circuit frigorifique. L’unité intérieure la diffuse avec un ventilateur à commande électronique, silencieux et réglable, orienté pour pousser l’air chaud vers le bas, là où sont les personnes, au lieu de le laisser sous la toiture. Pas de tuyauterie d’eau, pas de chaufferie, pas de conduit de fumée : une unité extérieure, une unité intérieure, la liaison frigorifique et électrique. C’est pourquoi l’installation d’une machine se fait en une journée, et la machine peut être déplacée si l’on change de bâtiment.
Le point faible historique de ces systèmes est le grand froid : avec un air extérieur humide proche de zéro, la batterie extérieure givre et la machine doit s’arrêter pour dégivrer. Sur la Kita Air, le dégivrage est breveté et ne démarre que lorsqu’il le faut : le grand échangeur et le grand ventilateur font peu de dégivrages, et le bâtiment ne se refroidit pas.
Kita Air : la pompe à chaleur pour bâtiments industriels de 300 à 30 000 m²
Kita Air est la pompe à chaleur air-air que Templari conçoit et fabrique à Abano Terme, en Italie, pour les bâtiments industriels, les entrepôts et les ateliers. Une unité extérieure avec compresseur et armoire électrique, une unité intérieure murale ou gainable. Les données de plaque, selon la norme EN 14511 avec un air extérieur à 7 °C et intérieur à 20 °C :
| Modèle | Puissance calorifique à +7 °C | COP | Puissance à -7 °C |
|---|---|---|---|
| KITA AIR | 39,00 kW | 4,45 | 32,00 kW |
| KITA AIR COLD | 40,00 kW | 4,36 | 35,00 kW |
| KITA AIR PLUS | 47,00 kW | 4,20 | 42,00 kW |
Efficacité saisonnière selon EN 14825 : SCOP 5,15 pour la Kita Air et 5,17 pour la Plus, classe A+++. Elle chauffe par tous les temps et rafraîchit jusqu’à 45 °C d’air extérieur. Pression sonore de l’unité extérieure 38 dB(A) à 5 mètres. Fluide frigorigène R32. Commande K-Touch, y compris à distance. Toutes les données sont dans la fiche de la Kita Air.
Ce qui change par rapport à une installation classique, en pratique : aucun réseau de gaz ni installation hydraulique à réaliser ou à entretenir ; aucun risque de gel pendant les arrêts d’hiver, même longs ; redémarrage à froid en quelques minutes ; la même machine rafraîchit l’été ; elle s’accorde bien avec le photovoltaïque parce qu’elle ne consomme que de l’électricité. Plus de 4 000 Kita Air installées et 2,4 millions de mètres carrés climatisés, avec des études de cas photographiées sur chantier.
Combien de machines faut-il
À titre indicatif, une Kita Air pour 400-500 m² pour tenir 18-20 °C, selon la hauteur, l’isolation et le temps d’ouverture des portes. Exemples :
- bâtiment de 1 000 m² : 2 machines ;
- bâtiment de 2 000 m² : 4-5 machines ;
- bâtiment de 5 000 m² : 10-12 machines, avec les unités intérieures réparties le long des travées.
Chaque machine travaille seule : si l’une est en maintenance, les autres continuent. Il n’y a pas de chaufferie unique qui, si elle s’arrête, laisse toute l’usine dans le froid. Toutes se pilotent depuis un seul panneau et ne s’allument que dans les zones où c’est nécessaire. Sur les grandes surfaces, les machines peuvent être ajoutées par étapes.
Si la chaudière existe déjà
Inutile de la démonter le premier jour. Les Kita Air s’installent à côté de l’installation existante et prennent sa place : la chaudière peut rester en secours aussi longtemps qu’on le souhaite.
Le bruit
L’unité extérieure produit 38 dB(A) à 5 mètres de distance, moins qu’un bureau où l’on parle. L’unité intérieure murale est à 42 dB(A) à 3 mètres : dans un bâtiment en production, on ne l’entend pas.
Combien coûte le chauffage d’un bâtiment industriel
Le coût d’une installation ne se donne pas sans voir le bâtiment : il dépend de la surface, de la hauteur, de l’isolation, du nombre de machines et de ce qui existe déjà. C’est pourquoi nous ne publions pas de tarif : le devis se calcule gratuitement sur les données de votre bâtiment. Ce qu’il nous faut : la commune, la surface et la hauteur sous ferme, l’année de construction et le type de toiture, le mode de chauffage actuel et la dépense annuelle.
Un exemple chiffré
Bâtiment de 2 000 m², hauteur sous ferme 7 mètres, construit en 2005, toiture en panneaux sandwich, travail en une équipe, dans une zone à -7 °C de température extérieure de base. On part des quatre machines de la règle pratique et on vérifie le calcul sur le volume, 14 000 mètres cubes, et sur les déperditions : avec 30-35 W/m², il faut 60-70 kW le jour de base, que quatre machines couvrent avec de la marge même à -7 °C. Si le même bâtiment datait de 1975 et n’était pas isolé, les besoins monteraient à 120-180 kW et les quatre machines ne suffiraient pas : le premier conseil serait d’intervenir sur la toiture, puis de dimensionner.
Les erreurs à éviter
- Dimensionner sur les mètres carrés et non sur le volume. Deux bâtiments de même emprise et de hauteurs différentes ont des besoins différents.
- Chauffer l’air sans le distribuer. La chaleur finit sous le toit et l’on gèle au sol. La distribution s’étudie sur la hauteur sous ferme.
- N’acheter que le chauffage. Après deux étés, on achète une seconde installation pour rafraîchir. Une pompe à chaleur réversible fait les deux avec une seule machine.
- Ne pas regarder la toiture. Dans un bâtiment qui perd deux fois plus, l’installation la plus efficace du monde coûte quand même deux fois plus.
- Ne lire que la puissance à +7 °C. Le pire jour de l’année, la machine rend moins : on dimensionne sur la puissance à -7 °C.
Questions fréquentes
Quel est le moyen le moins cher de chauffer un bâtiment industriel ?
À chaleur produite égale, la pompe à chaleur air-air consomme environ la moitié de l’énergie primaire d’une chaudière à condensation : avec un SCOP de 5,15, chaque kWh électrique devient 5,15 kWh de chaleur, contre 0,9 kWh par kWh de gaz.
Comment chauffer un hangar de 400 m² ?
Avec une pompe à chaleur air-air d’environ 40 kW : une seule machine, une unité extérieure et une unité intérieure murale, sans chaudière ni tuyauterie. Si le bâtiment est ancien et non isolé, il faut vérifier les besoins, qui peuvent doubler.
Combien de machines faut-il pour chauffer un bâtiment industriel ?
À titre indicatif, une Kita Air pour 400-500 m² pour tenir 19 °C, selon la hauteur et l’isolation. Le nombre exact est donné après le calcul gratuit sur les données du bâtiment.
Comment fonctionne un aérotherme ?
C’est l’unité intérieure qui souffle l’air chaud. Dans une pompe à chaleur, la chaleur vient du circuit frigorifique, pas d’une flamme, et un ventilateur à commande électronique la pousse vers le bas, là où travaillent les personnes.
Fonctionne-t-elle par grand froid ?
Oui : la Kita Air chauffe par tous les temps, avec un dégivrage breveté qui ne démarre que lorsqu’il le faut, et elle se dimensionne sur la puissance restituée à -7 °C.
Faut-il des tuyauteries, du gaz ou une chaudière ?
Non : c’est un système air-air, seulement de l’électricité. Aucune installation hydraulique, aucun réseau de gaz, aucun conduit de fumée. Les unités extérieure et intérieure sont reliées par des liaisons frigorifiques, sur 30 mètres au maximum.
Peut-on utiliser la même installation l’été ?
Oui : la même machine rafraîchit le bâtiment, jusqu’à 45 °C d’air extérieur.
Donnez-nous les chiffres de votre bâtiment : mètres carrés, hauteur sous ferme et année de construction. Nous vous répondons avec le nombre de machines et la puissance : écrivez-nous. Pour aller plus loin : ce qu’est une pompe à chaleur air-air et la fiche technique de la Kita Air.
