Lettre de Kasuku  N°10 

Le cas ambigu des pompes à chaleur

(version rectifiée qui remplace la précédente)

En Europe, près de la moitié de l'énergie consommée est destinée à chauffer les maisons en hiver. Les milieux écologistes vantent le chauffage des habitations au moyen de pompes à chaleur. Cette alternative peut sembler séduisante, mais à y regarder de plus près ce n'est pas aussi avantageux qu'on pourrait le croire.

Energie noble et énergie bâtarde

Pour la démonstration, je distingue deux types d'énergie :-

• l'énergie mécanique qui vous est transmise par le biais de l'électricité,
• la chaleur que vous apporte la combustion du charbon, du bois, de mazout, du gaz ou la fission de l'uranium.

L'énergie mécanique peut se transformer totalement en chaleur avec un rendement de 100%. Je la qualifie d'énergie noble. La transformation de la chaleur en énergie mécanique nécessite l'usage d'une machine thermique, moteur à explosion, machine à vapeur ou turbine. Les lois de la thermodynamique sont implacables et le rendement obtenu n'excède pratiquement pas 35%. Le 65% restant est rejeté dans l'atmosphère sous forme de chaleur un peu moins chaude ! Pour cette raison, je la qualifie d'énergie bâtarde. Ce sont des considérations pédagogiques qui m'ont poussé à qualifier l'énergie mécanique de noble et la chaleur d'énergie bâtarde.

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Comme Monsieur Jourdain, sans le savoir, vous avez chez vous une pompe à chaleur. C'est votre frigo ! Comment fonctionne-t-il ?

       Schéma du fonctionnement

       d'une armoire frigorifique

1. Un petit compresseur comprime un gaz susceptible de devenir liquide, par exemple l'isobutane C4H10 .  En se comprimant, ce gaz devient liquide et s'échauffe,
2. dans un serpentin muni d'ailettes situé à l'extérieur, à l'arrière du frigo, le liquide se refroidit,
3. de retour à l'intérieur du frigo, un petit orifice permet à ce liquide de se détendre, ce qui le refroidit considérablement,
4. un échangeur de chaleur sous forme d'un serpentin circule dans les parois du frigo,
5. le gaz qui s'est réchauffé en abandonnant ses frigories dans le frigo retourne vers le compresseur.

Schéma du fonctionnement d'une pompe à chaleur

Le fonctionnement pompe à chaleur est tout à fait semblable à celui d'un frigo à la différence qu'on utilise la partie chaude et que la partie froide se réchauffe soit au contact de l'air ambiant, soit dans l'eau, soit dans des un forage pratiqué dans le sol.

Avant l'usage d'une pompe à chaleur

Avant l'installation d'une pompe à chaleur vous chauffiez votre maison avec un combustible, le mazout ou le gaz naturel. La totalité de la chaleur était utilisée pour votre chauffage. Pour la pédagogie, divisons la quantité de combustible utilisée en trois tiers :

Avec une pompe à chaleur

Avec la pompe à chaleur vous n'utilisez plus qu'un tiers de l'énergie que vous dépensiez précédemment mais c'est une énergie mécanique, une pompe qui fonctionne à l'électricité. C'est donc un chauffage électrique !

Comment produire l'électricité nécessaire à votre pompe à chaleur

En hiver, vous ne pouvez pas compter sur le panneaux photovoltaïque et assez peu sur les éoliennes lorsque l’anticyclone des Açores est présent. A part les quelques pays qui possèdent des ressources hydro-électriques, l’électricité dont vous avez alors besoin pour votre pompe à chaleur provient de centrales thermiques dont le rendement n'excède guère 35 %. Pour produire cette électricité, il faut pratiquement la même quantité de combustible que celle que vous dépensiez auparavant avec un chauffage classique !

Centrale thermique de Belchatow, Pologne (Darek Redos, AFP)

D'une puissancce de 5'400MW, avec ses 2 cheminées hautes de 300 mètres, cette centrale consomme une tonne de charbon par seconde. Son rendement énergétique de 42% est excepetionnellement bon.

 Conclusion

Si l'électricité qui fait fonctionner votre pompe à chaleur provient d'une centrale thermique, ce qui est généralement le cas en hiver, la consommation de combustible n'a pas changé. Les seuls avantages sont la délocalisation de la pollution, le bénéfice substantiel de l'installateur ainsi que celui du fournisseur d'électricité ! L’économie de CO2 est donc nulle et cela vous aura coûté un investissement assez substantiel. Toutefois, les électriciens ont promis de construire des centrales thermiques où on valoriserait la chaleur aujourd'hui rejetée dans l'environnement. Il faudra donc attendre encore un peu

Si vous voulez vraiment ménager votre environnement, isolez

votre maison: c'est encore le meilleur moyen d'économiser l'énergie !

Un écologiste bien connu auquel je présentais mon raisonnement m’a affirmé, sans sourciller :

« les pompes à chaleurs sont encouragées par le lobby des centrales nucléaires ! »

Pour en savoir plus : https://kasuku.ch/presque-tout-sur-lenergie/

(on peut m'écrire à :  info@kasuku.ch)