Quelles thermopompes sont les plus performantes dans les climats froids ?

Quelles sont les meilleures thermopompes pour climat froid ?

Les thermopompes qui fonctionnent efficacement dans des conditions de climat très froid s'améliorent constamment, tant en termes de performance et d'efficacité, qu'en termes de durabilité des matériaux et des produits chimiques utilisés dans leur fabrication et leur fonctionnement. Ainsi, l'une des premières choses à dire pour tenter de répondre à la question « quelles sont les meilleures thermopompes pour les climats froids ? » est de répondre honnêtement par « ça dépend ! »

Pensez-y comme si vous posiez la même question sur les voitures ; il y a une grande différence d'opinion basée sur l'expérience personnelle, les préférences ou simplement les goûts en matière de design pour savoir quelle est la meilleure voiture, et on peut en dire autant des thermopompes !

L'autre chose à considérer est le moment où vous consultez ce guide sur les thermopompes pour climats froids - car lorsque cet article a été rédigé pour la première fois en avril 2023, nous étions au courant d'une toute nouvelle génération de thermopompes haute efficacité pour temps froid en cours de développement, suite à l'initiative du Département de l'Énergie des États-Unis, le Residential Cold-Climate Heat Pump Technology Challenge de 2021 / 2022 et 2023.

Avec les ventes de thermopompes en Amérique du Nord connaissant une croissance significative, le marché devant augmenter à un taux de croissance annuel composé (TCAC) d'environ 9,6 % jusqu'en 2032, en raison de la demande croissante pour le chauffage et le refroidissement écoénergétiques, nous allons être aussi objectifs que possible en termes de performance, de fiabilité, de durabilité et d'expérience de propriétaire en faisant de notre mieux pour répondre à la question de savoir quelles thermopompes sont les meilleures dans les climats froids.

Les facteurs à considérer pour décider avec précision quelle thermopompe est la meilleure pour une maison particulière sont :

• Dans quelle zone climatique la thermopompe doit-elle être installée ? Et par là, nous entendons à quel point il fait froid en hiver, à quel point il fait chaud en été, et quelle est l'humidité relative à chaque saison ?
• La maison où la thermopompe doit être installée est-elle bien construite et quelle est sa taille ? Et par là, nous entendons à quel point elle est bien isolée, et à quel point la maison est étanche à l'air, couplé à sa taille et à la surface extérieure - ou en d'autres termes, de quelle capacité de chauffage la maison a-t-elle besoin ?
• La maison dispose-t-elle d'un système de chauffage central existant ou s'agit-il d'une nouvelle maison ? Et, s'il s'agit d'une maison existante, dispose-t-elle déjà d'une fournaise et d'un système de conduits d'air ? Ou, dispose-t-elle d'une chaudière et d'un système de chauffage à eau chaude ?
• La maison dispose-t-elle d'un système de ventilation à récupération de chaleur ou d'énergie ? (système VRC ou VRE ?)
• La thermopompe sera-t-elle le système de chauffage principal / unique de la maison ? Parce que les thermopompes se présentent sous différents types qui fonctionnent différemment. Il y a les thermopompes géothermiques, qui sont souvent appelées à tort systèmes de chauffage géothermique, il y a les thermopompes à air, qui peuvent être des systèmes de thermopompe centraux à conduits, ou elles peuvent être des thermopompes biblocs sans conduits. Il existe également des thermopompes air-eau qui peuvent être des systèmes qui remplacent une chaudière pour les systèmes de chauffage à eau chaude hydroniques, ou qui sont utilisées pour chauffer efficacement les piscines, ou elles peuvent être utilisées pour chauffer l'eau chaude dans les maisons comme un système de chauffe-eau à thermopompe.
• Quelle est la fiabilité de l'approvisionnement en électricité dans cette région et combien coûte l'électricité ? Ici, nous cherchons à savoir si la thermopompe aura besoin d'un système de chauffage d'appoint, et à voir s'il est possible de réduire les coûts de chauffage en installant une thermopompe.

Une critique des thermopompes par le passé et une raison pour laquelle elles n'ont pas été universellement adoptées comme système de chauffage de choix, est leur fonctionnement à basses températures. (Bien que nous ayons eu une excellente expérience avec notre thermopompe Mitsubishi dans les étendues glacées et désolées du Québec.)

Dans les États américains plus froids (pensez à l'Alaska, au Maine, au Vermont, au Montana et au Wyoming), et dans les provinces plus froides du Canada (Nunavut, Yukon, Territoires du Nord-Ouest, Alberta et Québec), c'est parce que les premières générations de thermopompes nécessitaient souvent un chauffage d'appoint avec des fournaises à gaz ou des éléments à résistance électrique car elles n'étaient pas capables de fournir des performances suffisamment élevées par temps très froid pour garder une maison au chaud. Tout cela s'ajoutait aux complications, au coût et à l'efficacité globale des thermopompes dans les climats froids.

Comment fonctionnent les thermopompes pour climat froid ?

Que sont-elles exactement, et comment fonctionnent-elles ? En bref, une thermopompe est simplement un appareil électrique capable de transférer la chaleur d'un endroit à un autre. Bien que cela puisse sembler contre-intuitif au premier abord, la chaleur peut en fait être extraite de l'air froid et ajoutée à de l'air plus chaud.

Pour expliquer cela de manière plus pratique, revenons un peu en arrière pour comprendre les bases. Tout d'abord, pour les besoins d'une analogie, imaginons la chaleur comme une grande masse d'eau. Logiquement, l'eau s'écoulerait d'un endroit plus élevé vers un endroit plus bas. De même, la chaleur s'écoule naturellement d'un endroit plus chaud vers un endroit plus froid.

Alors, comment pouvons-nous extraire la chaleur d'un endroit froid et l'envoyer vers un endroit plus chaud ? Eh bien, c'est un peu comme déplacer de l'eau d'un endroit bas vers un endroit élevé. Tout ce dont vous avez besoin, c'est d'une pompe ! La chaleur est en fait définie par le mouvement des molécules qui composent la matière.

Donc, en substance, tout l'air dans le monde qui est plus chaud que le zéro absolu (-273 °C, la température à laquelle les molécules cessent réellement de bouger) contient une certaine quantité de chaleur. Techniquement, il est donc possible d'extraire la chaleur de l'air à n'importe quelle température et de l'envoyer ailleurs, tout ce qu'il faut, c'est un peu d'énergie - pour l'explication complète du fonctionnement des thermopompes, consultez ce guide.

Qu'est-ce qui est considéré comme un climat froid lorsqu'on s'intéresse aux thermopompes ?

Une thermopompe pour climat froid (CCHP) désigne une thermopompe centrale capable de fournir un chauffage mécanique de l'air en utilisant un cycle de compression de vapeur de réfrigérant ou une combinaison de chauffage mécanique de l'air et de chauffage par résistance électrique à basse température extérieure, au moins aussi basse que 5 °F (-15 °C).

Les thermopompes pour climat froid sont conçues pour fonctionner efficacement dans des conditions allant jusqu'à -15 °F (-26 °C), certains systèmes maintenant une efficacité de plus de 200 % à 5 °F (-15 °C).

• Une thermopompe pour climat froid de 5 °F (-15 °C) désigne une thermopompe capable de fonctionner jusqu'à une température ambiante de 5 °F (-15 °C).
• Une thermopompe pour climat froid de -15 °F (-26 °C) désigne une thermopompe capable de fonctionner jusqu'à une température ambiante de -15 °F (-26 °C).

Qu'est-ce qu'une thermopompe à conduits ?

Une thermopompe à conduits est une unité qui fonctionne en fournissant de l'air conditionné à toute la maison ou à des zones spécifiées par des bouches d'aération ou des conduits. Celles-ci sont généralement installées dans l'espace du plafond de la maison et font circuler de l'air chauffé ou refroidi dans toute la maison.

Qu'est-ce qu'une thermopompe bibloc ?

Une thermopompe bibloc sans conduits - également appelée simplement bibloc ou CVC zoné – est une unité à tête unique montée sur le mur intérieur qui est connectée à un compresseur extérieur. On l'appelle « sans conduits » car elle ne conditionne que l'air d'une seule pièce, plutôt que d'être distribuée à différentes pièces par des conduits comme le ferait une unité centrale. Cela en fait une excellente option comme chauffage ou refroidissement d'appoint pour les pièces à usage intensif ou les ajouts qui peuvent ne pas avoir accès au système complet de la maison.

Une thermopompe à conduits peut être la meilleure option si vous avez une climatisation centrale avec des conduits bien entretenus. Les systèmes biblocs sans conduits prennent souvent l'avantage pour les maisons sans conduits existants ou sur les propriétés historiques avec des exigences de rénovation spécifiques.

Les thermopompes sont-elles les meilleures pour les climats froids ?

La réponse courte est : oui ! Les dernières recherches montrent que, par rapport à autrefois, les thermopompes sont maintenant jusqu'à trois fois plus efficaces en températures hivernales que les systèmes traditionnels à gaz, au mazout ou électriques.

Si les blizzards, les tempêtes de verglas ou même simplement les vents forts sont récurrents dans votre région, le risque de panne de courant augmente considérablement pendant les mois d'hiver, et il pourrait être une bonne idée d'avoir un plan B. Voici quelques mesures que vous pouvez prendre à l'avance pour vous préparer au cas où vous auriez un problème avec votre système de chauffage en raison d'une panne de courant ou d'un problème mécanique :

• Installez une source de chauffage d'appoint, comme un poêle ou un chauffage d'appoint, qui ne dépend pas de l'électricité. Par exemple : un insert de foyer au propane ou au gaz naturel.
• Si vous avez un poêle à bois ou un foyer, assurez-vous d'avoir une bonne réserve de bois et faites entretenir et nettoyer la cheminée ou l'unité chaque automne.
• Envisagez d'investir dans une génératrice pour toute la maison qui peut être utilisée pour faire fonctionner des radiateurs électriques si nécessaire. Autant que nous préconisons d'éviter d'utiliser des combustibles fossiles - dans un choix entre quelqu'un qui gèle ou brûle des combustibles fossiles, il n'y a pas de choix à faire !

Toutes les thermopompes fonctionnent-elles à des températures inférieures à zéro ?

Oui, les thermopompes fonctionnent à des températures inférieures à zéro. Par le passé, certaines thermopompes fonctionnaient mieux dans les climats glacials que d'autres. Cependant, grâce aux avancées technologiques, la plupart des thermopompes sur le marché aujourd'hui peuvent vous garder, vous et votre famille, au chaud même les jours d'hiver les plus froids au Canada ou aux États-Unis.

Une considération importante est que les thermopompes fonctionnaient beaucoup moins efficacement lorsque les températures descendaient à environ -4 °C (25 °F) pour la plupart des systèmes. Elles fonctionnaient très bien tant que la température restait au-dessus de 4 °C (40 °F). Assurez-vous donc de faire votre choix parmi les thermopompes pour climat froid spécifiquement, et parmi les modèles les plus récents, car la technologie ne cesse de s'améliorer de jour en jour !

Pour les propriétaires d'une thermopompe, un poêle à bois est un excellent chauffage d'appoint, et savoir comment boucher temporairement une cheminée fonctionnelle permet à la fois efficacité et résilience.

Qu'en est-il des réfrigérants dans les thermopompes basse température - lesquels sont les meilleurs ?

Lorsqu'il s'agit de thermopompes pour climat froid, l'un des facteurs clés à prendre en compte est le choix du réfrigérant. Les réfrigérants sont essentiels pour transférer la chaleur, et leur impact environnemental est significatif. Avec une attention croissante portée à la durabilité, il y a eu une transition vers la sélection de réfrigérants à faible potentiel de réchauffement global (PRG) pour les thermopompes qui fonctionnent à des températures plus froides.

La raison pour laquelle c'est important, c'est que toutes les thermopompes fuient du réfrigérant, et doivent donc être rechargées, et moins nous libérons de ces produits chimiques dans l'atmosphère au cours de la durée de vie de 20 ans d'une thermopompe, mieux c'est.

Qu'est-ce que le PRG, et pourquoi est-ce important ?

Le PRG est une mesure de la quantité de chaleur qu'un réfrigérant peut piéger dans l'atmosphère par rapport au dioxyde de carbone sur une période de 100 ans. Plus le PRG est élevé, plus le potentiel de changement climatique est grand. Avec les efforts mondiaux pour lutter contre le changement climatique, l'utilisation de réfrigérants à faible PRG est devenue une priorité dans l'industrie du CVC, y compris pour les thermopompes dans les climats froids.

Meilleurs réfrigérants à faible PRG pour les thermopompes pour climat froid

Malgré l'intérêt croissant pour les thermopompes, nous n'entendons pas beaucoup de gens en Amérique du Nord parler du choix du réfrigérant - probablement parce que les fabricants de thermopompes et l'industrie du CVC ici semblent évoluer plus lentement qu'en Europe. Fondamentalement, de ce côté-ci de l'étang, nous devrions au moins viser une thermopompe avec du R-32 (Difluorométhane) - avec un PRG de 675, ou de préférence un autre réfrigérant à faible PRG plus populaire, le R-454B, qui a un PRG d'environ 466.

Cependant, ce qui vient d'apparaître chez certains fabricants, ce sont des thermopompes remplies de réfrigérant R-290 ou propane. Le R-290 est un réfrigérant naturel avec un PRG de seulement 3, ce qui en fait l'une des options les plus respectueuses de l'environnement disponibles. Si vous pouvez attendre un peu plus longtemps avant d'acheter une thermopompe, nous vous recommandons de le faire et d'opter ensuite pour l'un des modèles avec du R-290.

Quelles marques de thermopompes fournissent des modèles avec du réfrigérant R-290 ?

Les marques qui ont des thermopompes au réfrigérant R-290 au printemps 2025 aux États-Unis et au Canada incluent : Panasonic, Carrier, Daikin, Trane Technologies, Mitsubishi Electric, Bosch et LG Electronics sont à la pointe de l'utilisation de réfrigérants à faible PRG pour les thermopompes, conformément au Défi des thermopompes de l'EPA.

Ces entreprises utilisent principalement des réfrigérants comme le R-32 et le R-454B, tandis que certaines explorent même des réfrigérants naturels comme le R-290 (propane) pour un impact environnemental encore plus faible. La transition vers des réfrigérants à faible PRG dans l'industrie est une étape clé pour réduire l'impact environnemental des systèmes de chauffage et de refroidissement.

À quel coût s'attendre pour les thermopompes pour temps froid ?

Chaque type de thermopompe a des coûts associés différents pour l'unité et l'installation :

Le bibloc sans conduits est l'une des options les moins chères, car l'installation est assez simple et le coût de la main-d'œuvre est inférieur à celui des autres thermopompes. Nous estimons que ces thermopompes coûtent entre 2 500 $ et 6 000 $.

Les thermopompes à air sont généralement abordables par rapport à d'autres systèmes, tant que des conduits sont déjà installés dans la maison. Passer d'un chauffage par résistance typique à une thermopompe à air peut ouvrir des opportunités d'économies à long terme. En moyenne, l'unité et l'installation coûtent environ 3 500 $ à 7 500 $.

Les thermopompes géothermiques ont des coûts de démarrage élevés en raison des travaux importants requis pour l'installation. Comme elle utilise la chaleur du sol, les tuyaux doivent être posés dans des tranchées creusées à au moins 4 pieds de profondeur. La main-d'œuvre pour cette installation peut être coûteuse et varie en fonction de la profondeur à laquelle les tuyaux doivent être installés. En moyenne, vous pouvez vous attendre à payer de 13 000 $ à 36 000 $ au total pour l'unité et l'installation.

Le total moyen global pour une unité standard et son installation se situe entre 4 500 $ et 8 000 $.

Vérifiez si vous êtes éligible aux subventions !

CleanBC, BC Hydro et FortisBC offrent des rabais jusqu'à 6 000 $ pour l'achat et l'installation d'une thermopompe admissible, selon la façon dont vous chauffez actuellement votre maison. Au Québec, c'est le programme LogisVert qui subventionne l'installation d'une thermopompe.

Les rabais fédéraux allant jusqu'à 5 000 $ pour les améliorations du chauffage des locaux, offerts par la Subvention canadienne pour des maisons plus vertes, ne sont plus disponibles, mais le Prêt canadien pour des maisons plus vertes l'est toujours.

Toujours au Canada, le programme Abordabilité pour le passage du mazout à la thermopompe qui reste ouvert - en fait, dans certaines régions comme le Manitoba, de nouvelles subventions pour les thermopompes viennent d'être ajoutées au printemps 2025.

Conclusion : choisir la bonne thermopompe pour les climats froids en 2025

Lors du choix de la meilleure thermopompe pour les climats froids en 2025, il est essentiel de se concentrer sur la performance, l'efficacité, la fiabilité et la durabilité. Des marques de premier plan comme Mitsubishi Electric, Daikin et Carrier proposent des systèmes avancés conçus pour garder votre maison au chaud même dans les conditions les plus difficiles, certains modèles fonctionnant à des températures aussi basses que -26 °C (-15 °F). Ces thermopompes utilisent des technologies innovantes comme les systèmes à onduleur et les compresseurs à vitesse variable pour optimiser à la fois le confort et l'efficacité énergétique.

Alors que la demande de solutions écologiques augmente, il est clair que les thermopompes avec des réfrigérants à faible PRG comme le R-32 et le R-454B sont de plus en plus le choix de prédilection pour les propriétaires qui veulent un chauffage fiable sans compromettre la responsabilité environnementale.

En vous concentrant sur des systèmes haute performance qui offrent également des économies d'énergie significatives, vous n'améliorez pas seulement le confort de votre maison, mais vous avez aussi un impact positif sur la planète. Les meilleures thermopompes de 2025 sont conçues pour être écoénergétiques, fiables et respectueuses de l'environnement, offrant une valeur à long terme et aidant à réduire votre empreinte carbone.

Approfondissez votre expertise en construction durable

Maîtriser les thermopompes pour climat froid est une étape. L'adapter aux différents climats et normes de construction, que ce soit en Europe ou en Amérique du Nord, en est une autre. Explorez ces guides essentiels pour des projets réussis, peu importe votre région :

• Guide d'achat : Quelles sont les meilleures thermopompes pour la performance et la fiabilité ?
• Trouver un installateur : Trouvez les meilleurs installateurs de thermopompes locaux près de chez moi.
• Avenir du gaz naturel : Découvrez pourquoi le gaz naturel est progressivement éliminé des nouvelles constructions, et quand.

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