Pompe à chaleur grand froid : chauffage fiable au Québec

De novembre 2020 à mars 2025, la station d’Environnement Canada installée à l’aéroport de Mirabel, au nord de Montréal, a enregistré 18 072 relevés horaires de température sur cinq hivers. La température est descendue sous -15 °C pendant 1 405 heures, soit 7,8% du temps. Elle est passée sous -30 °C pendant 6 heures, avec un minimum de -31,2 °C le 4 février 2023.

Au Québec, la pompe à chaleur air-air s’appelle « thermopompe ». Elle chauffe des maisons entières dans ce climat, et le programme LogisVert d’Hydro-Québec la subventionne en fonction de sa puissance mesurée à -8 °C. Les installateurs québécois ont donc dû résoudre trois problèmes que la pompe à chaleur par grand froid pose aussi en France, à une autre échelle : la lecture des performances à basse température, le raccordement à un réseau de conduits d’air, et l’organisation de l’appoint.

Lire la puissance d’une pompe à chaleur par grand froid

Les fiches techniques mettent en avant la puissance et le rendement en conditions douces. Ressources naturelles Canada donne des ordres de grandeur pour les PAC air-air : un coefficient de performance (COP) compris entre 2,0 et 5,4 à 8 °C, puis entre 1,1 et 3,7 à -8 °C.

Les relevés de Mirabel montrent où se situe la demande. En pondérant chaque heure par l’écart à 18 °C (degrés-heures de chauffage), 39,9% des besoins de novembre à mars apparaissent sous -8 °C. La part est de 13,1% sous -15 °C, de 4,2% sous -20 °C et de 1,2% sous -25 °C.

Le programme LogisVert retient ce point de -8 °C. Il verse 50 $ par tranche de 1 000 BTU/h de puissance à -8 °C pour une thermopompe certifiée ENERGY STAR, et 120 $ par tranche pour un modèle « climat froid ». Pour obtenir cette mention, un appareil doit garder un COP d’au moins 1,75 à -15 °C (5 °F) et au moins 70% de sa puissance de chauffage à 8,3 °C (47 °F). Un installateur français qui compare deux modèles peut demander ces deux valeurs au fabricant avant de regarder la puissance nominale.

Wilfredor, CC0, Wikimedia Commons

La thermopompe centrale raccordée aux conduits d’air pulsé

Dans une maison québécoise déjà équipée de conduits d’air pulsé, l’installateur peut raccorder une thermopompe centrale au réseau existant. L’unité extérieure alimente un serpentin placé dans le caisson de ventilation, et l’air chaud circule dans les mêmes gaines qu’avant. En France, on parlerait de PAC air-air gainable. Sur la couronne nord de Montréal, l’entreprise Confort Prestige, établie à Terrebonne, installe à la fois des thermopompes de ce type et des fournaises électriques.

Le raccordement demande un calcul de débit. Ressources naturelles Canada rappelle qu’une PAC air-air souffle un volume d’air plus important à une température plus basse, en général entre 25 et 45 °C. Une fournaise souffle un volume d’air plus faible, chauffé entre 55 et 60 °C. Selon la puissance de la nouvelle unité, il faut parfois modifier les conduits pour limiter le bruit et la consommation du ventilateur. L’occupant sent aussi un air moins chaud aux bouches.

Le dimensionnement suit la même logique. Une unité trop petite fait fonctionner l’appoint plus souvent. Une unité trop puissante enchaîne les cycles courts en mi-saison, use le compresseur et réduit les économies attendues.

Organiser l’appoint autour d’un seuil de température

Hydro-Québec indique que la plupart des thermopompes à air ont une température minimale de fonctionnement, située entre -15 °C et -25 °C pour les modèles récents. Sous ce seuil, le système d’appoint assure seul le chauffage. La société d’État précise aussi qu’une thermopompe basse température, parfois appelée « climat froid », fournit encore une bonne quantité de chaleur par -20 °C et couvre une grande partie des besoins. La plupart des installations québécoises prévoient donc une deuxième source de chaleur.

La première option est entièrement électrique : des résistances dans le conduit, une fournaise électrique ou les plinthes existantes. Ressources naturelles Canada conseille de régler la consigne de l’appoint 2 à 3 °C sous celle de la thermopompe. La PAC fournit ainsi la plus grande partie de la chaleur. Le même document recommande de limiter les abaissements de nuit à 2 °C, car une PAC remonte en température plus lentement qu’une fournaise. Il recommande aussi une commande de dégivrage sur demande, qui réduit le nombre de cycles de dégivrage.

La seconde option est la biénergie. Le tarif DT d’Hydro-Québec encadre ce montage : une sonde extérieure commande le passage automatique de l’électricité au combustible quand la température descend sous -12 °C ou -15 °C, selon la région. Le système électrique peut être une thermopompe centrale. La puissance installée de chaque système biénergie doit atteindre au moins 50% de la puissance installée du logement.

Les données de Mirabel donnent l’effet de ce seuil. Sous -12 °C, on trouve 14% des heures d’hiver et 22% des besoins de chauffage. Sous -15 °C, la part est de 7,8% des heures et de 13,1% des besoins. Avec une bascule à -15 °C, la thermopompe couvre donc environ 87% des besoins de novembre à mars, l’appoint se chargeant du reste.

Pour un installateur français qui pose une pompe à chaleur dans une région exposée au grand froid, la méthode québécoise se transpose avec trois documents : la courbe de puissance du fabricant à basse température, les relevés horaires de la station météo la plus proche, et une consigne d’appoint écrite et remise au client.

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