Plusieurs défis attendent la pompe à chaleur du futur, a expliqué le directeur du Pôle Cristal lors du colloque annuel de l’AFCE, qui s’est tenu le 21 septembre à Courbevoie.
Frédéric Bazantay, directeur du Pôle Cristal (1), a donné sa vision de la pompe à chaleur du futur lors du colloque annuel de l’AFCE, qui s’est tenu le jeudi 21 septembre à Courbevoie (92). Et a fait part de quelques certitudes : les PAC de 2043 auront un impact environnemental positif et l’industrie aura changé d’échelle. Même si ces équipements seront alors très répandus en Europe, ils ne constitueront pas la solution unique pour assurer le confort des bâtiments. On pourra probablement compter sur :
- le solaire thermique et photovoltaïque (sinon hybride),
- l’hydrogène comme combustible ou dans les piles à combustibles,
- le gaz «vert» issu des déchets ou de la biomasse,
- le chauffage électrique direct dans certaines zones climatiques, avec des bâtis adaptés,
- les réseaux de chaleur.
Frédéric Bazantay a identifié un certain nombre de défis auxquels seront confrontées les pompes à chaleur pour opérer cette évolution :
- L’industrialisation : il faudrait passer de la Rolls à la Clio ! Notamment via une standardisation et une «plateformisation» qui devrait permettre de baisser le prix.
- Le modèle économique : on pourrait devenir locataire de son système de chauffage, ce qui suppose un engagement sur la performance. Par ailleurs, les PAC pourraient aussi apporter des services aux réseaux énergétiques : effacement, couplage à une EnR&R (énergies renouvelables et de récupération)...
- L’installation et la maintenance : actuellement, les PAC sont très sensibles au fait d’être bien dimensionnées et bien installées. Or la profession manque de personnel formé. L’enjeu serait donc de concevoir des machines qui s’adaptent mieux au bâti, en parallèle d’un effort de formation dans la profession du génie climatique.
- Le confort et les usages. La PAC doit se faire oublier ! «Les parcelles de maison vont se réduire. Avoir des machines bruyantes et visibles pose problème», souligne Frédéric Bazantay. Autre défi pour les machines du futur : être à la fois multiservices (chauffage, rafraîchissement, ECS, voire ventilation), simples d’utilisation et connectées.
- L’impact environnemental. Celui-ci sera bien sûr moindre si la production est locale. Se posent aussi la question de la durabilité (la PAC est-elle réparable ? Peut-elle faire un autodiagnostic ?), de la recyclabilité des matériaux et de la sobriété : un gros échangeur rendra la machine plus performante, mais utilisera plus de matière. Enfin, les PAC pourront-elles s’intégrer ou se coupler à avec d’autres EnR&R ? Et utiliseront-elles des fluides n’ayant aucun impact sur l’environnement ?
- Les progrès technologiques. Ces progrès pourraient concerner le pilotage intelligent, les compresseurs nouvelle génération ou encore les échangeurs thermiques optimisant le ratio volume/surface d’échange. «Il faut aussi reconsidérer le besoin de confort estival dans la conception. Aujourd’hui, une PAC air/eau est optimisée pour du chauffage, peut-être pour l’ECS, et fait ce qu’elle peut en froid. Mais si le nombre d’heures en climatisation ou rafraîchissement augmente en lien avec les évolutions de changement climatique, les choix de conception vont être différents. »
Concernant le COP, il serait possible de tangenter 5,5 ou 6. Mais peut-être ne faut-il pas continuer la course au COP, les industriels vont devoir composer avec des contraintes écologiques et économiques, ajoute le directeur du Pôle Cristal.
Dernier point : un éventuel saut technologique. Frédéric Bazantay a dressé une liste de technologies prometteuses, mais qui n’existent aujourd’hui qu’en laboratoires et ne concernent pas les petites pompes à chaleur pour la plupart :
- la thermoacoustique,
- les cycles trithermes couplés au solaire thermique ou à une récupération (sorption liquide et solide, cycle à éjecteurs).
- le cycle ouvert au R723.
Enfin, le saut technologique pourrait aussi provenir de l’utilisation de certains fluides compliqués, comme l’eau (R718), l’ammoniac (R717) ou le CO2 (R744).
1) Le Pôle Cristal est un centre technique innovation et R&D spécialisé en réfrigération et génie climatique.
