Décarboner le bâti avec les pompes à chaleur (1/4) : une vraie montée en puissance sur les marchés

Face à la hausse des prix de l'énergie et à la fin des aides aux chaudières à énergies fossiles, les particuliers et les professionnels se tournent vers les pompes à chaleur dans les projets de rénovation des logements et la construction.

Fonctionnant à l'électricité, les pompes à chaleur (PAC) ont le vent en poupe, car elles ont la particularité de générer trois à cinq fois plus d'énergie qu'elles n'en consomment. Malgré leur coût, qui varie entre 5 000 et 20 000 euros, l'État soutient donc l'installation de ces appareils utilisant les énergies renouvelables.

Explosion des ventes des PAC air-eau

La solution des PAC air-eau affiche la plus forte croissance des ventes en 2022 : + 30 % sur un an (à 346 313 unités), selon le syndicat des industries thermiques, aérauliques et frigorifiques Uniclima. Les aides à la rénovation énergétique comme MaPrimeRénov' ont notamment permis d'étendre ce marché aux ménages modestes. « Si on cumule les pompes à chaleur de puissance de 6 à 20 kilowatts (kW), ce marché est tiré par la rénovation, tandis que les petites puissances inférieures à 6 kW s'installent principalement en maison individuelle neuve », observe François Deroche, président de l'Association française pour les pompes à chaleur (Afpac).

En 2022, le marché français des pompes à chaleur air-eau © Uniclima

La pompe à chaleur air-eau est capable de gérer la production de chauffage et d'eau chaude sanitaire des logements. Et de rafraîchir en été dans le cas d'un modèle réversible. Cette PAC est donc très demandée dans les maisons et de plus en plus dans les immeubles, « car elle est plus simple à concevoir, elle peut alimenter des émetteurs à eau qui sont courants en France et elle est plus économique qu'une solution de PAC eau-eau, en termes de coût d'investissement. La technologie air-eau s'est améliorée et va prendre des parts de marché importantes », anticipe David Lebannier, responsable de l'activité conseil en construction neuve chez Pouget Consultants, un bureau d'études fluides et environnement.

Cependant, cette PAC puise son énergie dans l'air extérieur et, « quand il fait froid dehors, les rendements sont plus faibles », pointe-t-il. L'autre enjeu de cette technologie, c'est son intégration visuelle et son niveau sonore, qui poussent souvent à l'installer sur les toitures des immeubles.

Transition vers les fluides frigorigènes écologiques Selon Uniclima, les fluides frigorigènes utilisés dans les PAC poursuivent leur transition et, pour la première fois en 2022, les fluides à faible pouvoir de réchauffement planétaire (PRP entre 150 et 750) sont devenus majoritaires dans les ventes. En cours de révision, le règlement européen de 2014 (dit F-Gas) vise à limiter l'utilisation de gaz à fort potentiel de réchauffement planétaire, notamment les gaz fluorés (HFC) – sur lesquels Uniclima annonce un risque de pénurie à l'horizon 2030 à cause des besoins de maintenance. Le règlement F-Gas prévoit une utilisation de fluides frigorigènes avec un PRP moyen de 400 à l'horizon 2030. Le nouveau texte, qui pourrait entrer en vigueur en 2024, va donc obliger les fabricants à rechercher de nouvelles molécules alternatives. Avec un PRP de 675, l'utilisation du fluide R32 dans les PAC progresse aujourd'hui et fait partie des solutions transitoires pour remplacer les fluides très émetteurs de CO2, comme le R410A (avec son PRP de 2 088) ou le R134A (PRP de 1 430). « Pour 1 kg de fluide qui a fuit, avec les gaz R134A et R410, on engendre 1 500 à 2 000 kg de CO2 d'impact, donc c'est important. Un des fluides qui vient les remplacer petit à petit est le R32, qui pour 1 kg de fluide, génère environ 675 kg de CO2. Ensuite, il y a le fluide R290 (propane), un gaz qui a un pouvoir de réchauffement global très, très faible de 20 kg de CO2 », précise David Lebannier, chez Pouget Consultants.

Thermor, fabricant de solutions thermiques, mise sur cette technologie et estime que « le nombre d'installations de pompes à chaleur devrait doubler d'ici à 2027 et représenter 91 % du marché de la rénovation en maison individuelle en 2050, dont 55 % pour la PAC air-eau ».

La RE 2020 accélère le recours aux PAC

David Lebannier souligne que la réglementation environnementale RE 2020 des bâtiments neufs, entrée en vigueur en janvier 2022, a aussi « mis un coup d'accélérateur au développement des solutions de PAC dans la construction d'immeubles ».

En effet, la RE 2020 prévoit un renforcement des exigences en 2025, quand les solutions 100 % gaz seront interdites. Cela obligera à se tourner vers des solutions décarbonées telles que « les solutions hybrides ou 100 % PAC », ajoute M. Lebannier. Par conséquent, « plusieurs majors de la construction, tels que Bouygues Immobilier ou Nexity, ont fait des annonces de déploiement des PAC en immeuble collectif. Ils veulent anticiper les exigences 2025 de la RE 2020. Des promoteurs, à la politique de responsabilité sociétale des entreprises (RSE) plus ou moins ambitieuse, considèrent la pompe à chaleur comme un levier assez efficace pour décarboner », indique-t-il.

En construction, par rapport à une solution 100 % gaz collectif, David Lebannier évalue, pour une solution PAC air-eau collective (hybride ou non), un surcoût d'environ 20 à 25 euros le mètre carré de surface habitable (shab), alors qu'en géothermie, ce surcoût sera de « 60 à 65 euros du mètre carré shab ». Il estime que « déployer une PAC, ça coûte 20 euros du mètre carré shab pour économiser 500 kg de CO₂ par mètre carré shab sur cinquante ans ».

Doubler le marché des pompes à chaleur géothermiques

Agnès Pannier-Runacher, ministre de la Transition énergétique, entend aussi doubler le nombre d'installations de pompes à chaleur géothermiques (PAC eau-eau) chez les particuliers d'ici à 2025. C'est-à-dire passer de quelques 3 000 installations vendues en 2022, selon Uniclima, à 6 000. Dans cette optique, la prime « Coup de pouce chauffage » des certificats d'économies d'énergie (CEE) passera dès ce mois de mars à 5 000 euros.

Des promoteurs, à la politique de responsabilité sociétale des entreprises (RSE) plus ou moins ambitieuse, considèrent la pompe à chaleur comme un levier assez efficace pour décarboner

David Lebannier, Pouget Consultants

« L'idéal serait de s'équiper des pompes à chaleur eau-eau, avec des sondes géothermiques, car elles présentent de meilleurs rendements, des conditions de fonctionnement sur le sol plus stables et la géothermie ne participe pas à l'effet d'îlot de chaleur urbain », convient David Lebannier. Cependant, « c'est un marché de niche qui peine à se développer à cause des surcoûts d'investissement, malgré qu'ils soient couverts partiellement par le Fonds chaleur de l'Ademe. Et c'est techniquement plus complexe de les installer, notamment parce qu'il faut, en amont des projets, évaluer la qualité des sols et faire intervenir des équipes spécialisées ; donc ça s'anticipe ».

Le défi pour la filière de la pompe à chaleur est de pouvoir répondre aux demandes croissantes de ces appareils. Ces marchés sont néanmoins pénalisés par le manque de main-d'œuvre du côté des installateurs qui peinent à recruter, selon Uniclima. En 2022, les délais de livraison ont eu tendance à s'allonger pour les PAC air-eau et les PAC géothermiques.

Article publié le 28 février 2023