Chaudière et PAC hybrides Deux systèmes, une intelligence commune

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Schéma d’installation d’une PAC hybride dans une maison indivuelle.

© Doc. Daikin

La chaudière (ou PAC) hybride combine les avantages de deux technologies éprouvées : l’une électrique, assimilée aux énergies renouvelables (la PAC), l’autre à combustion, gaz ou fioul (chaudière dans la plupart des cas à condensation). Leur régulation commune optimise le fonctionnement en fonction des choix de l’utilisateur.

L’idée d’associer une chaudière et une pompe à chaleur air-eau n’est pas nouvelle. En rénovation, la mise en place d’une PAC en relève de chaudière est courante, mais chaque équipement possède sa propre régulation, au contraire d’un système hybride dont les deux générateurs partagent une intelligence commune. Ainsi, « chaudière hybride » et « PAC hybride » définissent un même produit, le terme choisi sera celui du générateur que le fabricant souhaite privilégier. La filière gaz naturel, par exemple, utilise « chaudière hybride » pour le résidentiel et « PAC hybride » pour le tertiaire. Ces systèmes combinent une chaudière (gaz ou fioul, basse température ou condensation, murale ou au sol) et une PAC air-eau (monobloc ou bibloc), fonctionnant seules ou simultanément, et commandées par une régulation dédiée. Celle-là constitue le cœur de l’hybride et pilote l’ensemble pour un fonctionnement plutôt économique ou écologique. En résidentiel, quelques grands chaudiéristes proposent désormais ce produit à leur catalogue. L’offre se décline à la fois pour le neuf et la rénovation, mais le marché, bien qu’à deux chiffres, est encore très réduit : selon Uniclima, 2 500 pièces (sur un total de 594 000 chaudières gaz et fioul) ont été écoulées en 2015. Dans le tertiaire, l’offre est balbutiante, avec un produit en cours de lancement par Ciat.

Ces produits offrant une évolution en termes de performance et d’économie énergétiques, c’est surtout le coût des énergies qui dictera leur essor. Ce qui est plus problématique pour le fioul, à un niveau très bas (0,50 €/litre, contre 0,90 € il y a un an), que pour le gaz. Côté réglementaire, le système hybride possède un Titre V pour sa prise en compte dans la RT 2012 (arrêté du 29 octobre 2012). Avec trois exigences : que la puissance de la PAC soit inférieure à 5 kW ; que la chaudière soit à condensation, et que la régulation permette une commutation entre les deux générateurs en fonction de leurs performances en énergie primaire. Dans l’existant, en l’absence de contrainte, on trouve logiquement des hybrides avec des PAC de plus forte puissance ou des chaudières fioul.

Maîtrise de l’énergie, du coût ou du CO2, les occupants ont l’embarras du chaud

L’offre de chaudières hybrides (pour utiliser le terme consacré par les gaziers) concerne principalement le secteur résidentiel. Il s’agit pour l’instant d’un marché de niche au domaine d’application restreint par un Titre V dans le neuf, où les constructeurs de maisons individuelles optent aujourd’hui plus largement pour deux équipements distincts (chaudière ou PAC + chauffe-eau thermodynamique) pour satisfaire à l’exigence d’énergie renouvelable. Ce système hybride est également pénalisé par l’absence de crédit d’impôt dédié (CITE), obligeant à déclarer les deux équipements séparément.

La chaudière hybride a pourtant des atouts à faire valoir, tant pour le neuf qu’en rénovation d’un chauffage existant (à ce sujet, une fiche d’opération standardisée pour les certificats d’économie d’énergie est en attente de publication). En combinant intelligemment deux équipements éprouvés, dont l’un utilise l’énergie présente dans l’air extérieur, les économies d’exploitation sont bien réelles. La chaudière hybride permet ainsi d’atteindre un niveau de performance énergétique supérieur à celui d’une PAC ou d’une chaudière seule.
Autre atout : les équipements sont sollicités sur leur plage de fonctionnement optimale, leur usure est donc réduite par rapport à une utilisation standard. Dans l’existant, la chaudière hybride constitue aussi une alternative aux PAC haute température, coûteuses et complexes à maintenir, pour conserver d’anciens radiateurs. À noter : l’organisme de certification Certita - qui délivre déjà le label NF PAC, propose désormais le certificat NF Systèmes multi-énergies, ouvert pour le moment aux seuls générateurs hybrides (chaudières gaz seules). Quatre marques (Chaffoteaux, De Dietrich, Oertli et ELM Leblanc) en bénéficient sur dix gammes, soit quelque 98 modèles.

Trois modes de chauffage

La plupart des fabricants sont partis, pour concevoir leur hybride, sur la base de chaudières et de PAC existantes. Selon les marques, les systèmes se composent d’une PAC monobloc ou bibloc, avec liaison hydraulique ou frigorifique, inverter et généralement réversible, et de chaudières gaz (condensation) ou fioul (condensation ou basse température), murales ou au sol. Les chaudières hybrides au gaz dont la PAC a une puissance inférieure à 5 kW sont destinées au neuf. L’unité intérieure est généralement murale. Les puissances de PAC supérieure et les hybrides fioul sont réservés à la rénovation.
Pour le chauffage, trois possibilités sont offertes selon que la PAC et la chaudière fonctionnent seules ou simultanément. C’est la régulation qui sélectionne le générateur de chaleur le plus efficace selon le mode de fonctionnement choisi par l’utilisateur, en adaptant automatiquement le point de bivalence (déterminé notamment par la température extérieure et le rendement des générateurs). La plupart des marques possèdent deux modes de fonctionnement : écologique ou économique. Le premier se réfère à la consommation en énergie primaire de chaque générateur. La PAC est choisie prioritairement. Quand la température extérieure fait chuter son coefficient de performance (COP) en dessous du facteur d’énergie primaire de 2,58 (correspondant à l’électricité), la régulation arrête la PAC et active la chaudière. La température de bascule varie généralement entre 0 et 7 °C. Les deux générateurs fonctionnent simultanément quand la puissance thermique de la PAC, dont le COP reste supérieur à 2,58, ne suffit plus à couvrir les besoins de chauffage.
Un autre mode de fonctionnement, dit économique et le plus souvent préprogrammé, se base sur le prix des énergies. La régulation est alors guidée par ce dernier et choisit prioritairement le fonctionnement le plus avantageux. Lorsque la baisse de la température extérieure fait chuter le COP de la PAC et ainsi augmenter le prix de la chaleur électrique au-dessus du prix du gaz, la régulation stoppe la PAC et déclenche la chaudière. Selon les marques, l’utilisateur peut ou non modifier le prix des énergies. Quand l’utilisateur n’y a pas accès, les prix peuvent être réactualisés par le professionnel lors de la maintenance annuelle.
Dans les faits, ces deux modes sont assez proches l’un de l’autre (rapport d’environ 2,4 pour un hybride gaz en économique, contre 2,58 en écologique). Certains fabricants proposent un troisième mode de régulation en fonction des émissions de CO2 de chacun des générateurs qui séduira les plus sensibles à la lutte contre le réchauffement climatique.

PAC simple ou double service pour l’eau chaude sanitaire

On trouve sur le marché des chaudières hybrides avec PAC simple ou double service, avec ou sans préparateur sanitaire indépendant. La stratégie dépend des marques. Certains équipements sont hybrides à la fois pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire (ECS). L’eau chaude est alors préchauffée ou produite par la PAC (les modèles jusqu’à 60 °C de sortie d’eau notamment peuvent produire de l’ECS à 55 °C). D’autres sont justes hybrides pour le chauffage, et l’ECS est alors toujours produite par la chaudière. Enfin, elle peut être instantanée ou micro-accumulée dans le cas de chaudières murales ou accumulée dans le cas d’hybrides avec ballon intégré ou indépendant.
À noter : l’un des intérêts d’utiliser la PAC pour le chauffage et l’ECS est aussi réglementaire. Dans certaines régions, comme la Corse, la part d’énergie renouvelable avec une PAC simple service peut ne pas suffire à atteindre le seuil de 5 kWhep/(m2.an). Le choix d’un hybride avec PAC double service permet alors d’augmenter la part renouvelable et de coller à la réglementation.

Fabricant

Modèle

Marché ciblé

PAC

Réversibilité

Type de chaudière

Puissance PAC

Modulation de puissance de la PAC

Température max de départ de la PAC

COP maximal

Puissance chaudière

Rendement maximal sur PCI

Modulation de puissance de la chaudière

Production d’ECS

Atlantic
(suite des caractéristiques produits page suivante)

Hysaé Hybrid 6 000

Neuf

Air/eau

Non

Murale gaz condensation

3 kW

1 à 3 kW

55 °C

4,34

12 kW (28 kW en sanitaire)

108,00 %

4,5 à 12 kW (chauffage)/28 kW (ECS)

Chaudière par micro-accumulation

Hypnéa Hybrid

idem (id.)

Air/eau

Non

Gaz condensation

3 kW

1 à 3 kW

55 °C

4,25

24 kW

109,30 %

5,5 à 24 kW

Chaudière et PAC, ballon de 120 litres

Alfea Hybrid Duo Fioul Bas Nox

Existant

id.

Non

Fioul

9 à 16 kW

Dépend des modèles de la gamme

60 °C

4,29

25 kW

Non modulante

Chaudière, ballon de 125 litres

Alfea Hybrid Duo Gaz

id.

id.

Non

Gaz condensation

11 à 16 kW

id.

60 °C

4,29

24 kW

109,30 %

5,5 à 24 kW

Chaudière, ballon de 120 litres

Alfea Hybrid Duo Gaz R

id.

id.

Oui

id.

6 et 8 kW

id.

55 °C

4,37

24 kW

109,30 %

5,5 à 24 kW

Chaudière, ballon de 120 litres

Chaffoteaux

Mira C Hybrid

Neuf et existant

Air/eau (Arianext)

Non

Gaz à condensation (Mira C Green)

3,9 ou 6 ou 8 kW

15 à 100 %

60 °C

4,3

25, 30 ou 35 kW

109,00 %

1 à 5 pour les modèles 25, 30 et 35 kW

Chaudière (production micro-accumulée), débit 12,2 ou 14,1 ou 16 l/min, selon la chaudière

Talia Hybrid Flex

id.

id.

Non

id. (Talia Green System)

id.

id.

id.

id.

18 ou 25 kW

109,10 %

1 à 5 pour le modèle 18 kW et 1 à 10 pour le 25 kW

Ballon au sol de capacité réelle 177 litres. Débit de 17,6 l/min avec le modèle 18 kW et 19,5 l/min avec le modèle 25 kW

Chappée

Sempra Nova Hybride

Existant

Air/eau

Oui

Fioul condensation ou basse température

4 ou 6 ou 8 ou 11 kW

30 à 100 %

60 °C au nominal (55 °C à -10 °C pour 4, 6, 8 kW)

4,65

19 à 32 kW

101,50 %

Brûleur tout ou rien

Ballon de 170 litres

Daikin

Altherma Hybride

Neuf et existant

Air/eau

Oui

Gaz condensation

4,8 ou 7,4 kW

1,8 à 9,53 kW

45 °C

5,04

33 kW

107 %

7,2 à 32,7 kW

Chaudière (production micro-accumulée)

De Dietrich

Alezio O Hybrid

Existant

Air/eau

Oui

Fioul condensation ou basse température

4 à 11 kW

30 à 100 %

60 °C

4,65

19 à 32 kW

101,5 % (condensation), 97,3 % (non-condensation)

Non modulante

PAC et chaudière, ballon de 180 litres

Alezio G Hybrid

Neuf

id.

Oui

Gaz condensation

4 à 8 kW

30 à 100 %

60 °C

4,53

24/28 ou 34/39 kW

109 %

24 à 100 %

Chaudière

HP Inverter G Hybrid

Existant

id.

Oui

id.

4 à 16 kW

30 à 100 %

60 °C

4,65

10/15 à 35 kW

108 ; 8 %

22 à 100 %

PAC et chaudière, ballon de 180 litres

ELM Leblanc

Megalis Condens Hybride

Neuf

Air/eau

Non

Gaz condensation (Megalis Condens)

2 kW

Tout ou rien

60 °C

3,7

7 à 30 kW (en ECS)

108,60 %

23 à 100 %

Chaudière (micro-accumulation)

Egalis Condens Hybride

Neuf

id.

Non

id. (Egalis Condens)

2 kW

Tout ou rien

60 °C

3,7

4 à 24 kW

108,60 %

17 à 100 %

Ballon indépendant de 150 litres - préchauffage par PAC + chaudière (micro-accumulation)

Multibéton by MHG

Ecostar Hybride

Existant

air/eau (ThermiAir)

Oui

Fioul condensation

3,5 à 10,2 kW

PAC inverter

55 °C

4,4

15, 18 ou 22 kW

105 %

Brûleur tout ou rien

Chaudière (production accumulée avec ballon de la gamme Theramat EMH)

Multibéton by SIME

Murelle Hybride

Neuf et existant

air/eau

Oui

Gaz condensation

4 kW

PAC inverter

50 °C

4,5

25 kW

107 %

1 à 10

Chaudière (production instantanée)

Oertli

OEnoviaGaz-Hybrid

id.

id.

Gaz condensation au sol

4, 6, 8, 11 ou 16 kW

15, 25 ou 35 kW

Ballon 180 litres

OEcOil-Hybrid

Existant

id.

Fioul condensation ou basse température

4, 6, 8, 11 ou 16 kW

19, 22, 24 ou 32 kW

Ballon 180 litres

OEnoviaDens-Hybrid

Neuf et existant

id.

Murale gaz condensation (type GMX 2024 Combi Condens)

4, 6 et 8 kW

25 kW (28 kW ECS)

Chaudière (production instantanée)

Saunier Duval

Genia Hybrid

Neuf et existant

Air/eau

Oui

Tout type de chaudière neuve Saunier Duval ou existante gaz

5 ou 8 ou 11 ou 15 kW

40 à 150 % de la puissance nominale

60 °C

4,7

Compatible avec toutes les chaudières du fabricant (ThemaPlus Condens, ThemaFast Condens, SemiaFast Condens et Isomax Condens)

Dépend de la chaudière

Dépend de la chaudière

Chaudière (production instantanée)

Vaillant

AroTherm

Neuf et existant

Air/eau

Oui

Tout type de chaudière gaz ou fioul, neuve ou existante

5 ou 8 ou 11 ou 15 kW

40 à 150 % de la puissance nominale

60 °C

4,7

Dépend de la chaudière (neuve ou existante)

Dépend de la chaudière

Dépend de la chaudière

Chaudière (production instantanée ou avec préparateur ECS neuf ou existant)

Viessmann

Vitocaldens 222-F

Existant principalement

Air/eau (type Vitocal 200-S)

Non

Gaz condensation (type Vitodens 222-F)

8 ou 10,9 kW (version 230 V) ou 10,1 kW (version 400 V)

5 à 14 kW pour le modèle 10,9 kW ; 1,8 à 9,5 kW pour le modèle 8 kW ; 5,2 à 15 kW pour le modèle 10,1 kW

55 °C

5,08

19 kW (50/30 °C)

109 %

3,2 à 19 kW (50/30 °C)

Ballon intégré de 130 litres optimisé pour fonctionner avec la PAC

Tableau non exhaustif réalisé en fonction de la base Bâtiproduits et des réponses des fabricants

Fabricant

Modèle

Régulation

Nombre maximal de circuits de chauffage

Installation

Etiquette chauffage

Etiquette ECS

Certification PAC

Prix HT à partir de

Spécificité

Atlantic
(début des caractéristiques produits page précédente)

Hysaé Hybrid 6 000

Sur énergie primaire

Deux

Bibloc, unité intérieure murale (largeur 450 mm)

A ++

B

NF PAC

5 610 €

Hypnéa Hybrid

id.

id.

Bibloc, unité intérieure en colonne

A ++

B

id.

6 879 €

Échangeur coaxial breveté (réduit les pertes de charge et donc l’encrassement)

Alfea Hybrid Duo Fioul Bas Nox

Bivalente (priorité à la PAC, appoint fioul uniquement si besoin)

id.

id.

A+

B

id.

8 662 €

id.

Alfea Hybrid Duo Gaz

id.

id.

id.

A+

B

id.

10 011 €

id.

Alfea Hybrid Duo Gaz R

Bivalente ou sur prix des énergies

id.

id.

A+

B

id.

7 521 €

id.

Chaffoteaux

Mira C Hybrid

Sur énergie primaire ou prix des énergies

Six avec modules hydrauliques MGM ou MGZ

Bibloc, unité intérieure murale

A ++

A

NF Systèmes multi-énergies (avec PAC 3,9 kW) et NF PAC (avec PAC 6 ou 8 kW)

6 558 €

Talia Hybrid Flex

id.

id.

Bibloc, unité intérieure murale + ballon au sol

A ++

A

id.

8 098 €

Chappée

Sempra Nova Hybride

Sur énergie primaire, prix des énergies ou émissions de CO2

Deux mixtes (un plancher + un radiateur)

Bibloc, unité intérieure au sol en colonne

A ++

A

NF Systèmes multi-énergies

8 421 €

Production d’ECS hybride (via la PAC, la chaudière ou les deux générateurs suivant les conditions)

Daikin

Altherma Hybride

Sur énergie primaire ou prix des énergies

Un (deux avec kit en option)

Bibloc, unité intérieure murale

A ++

A

NF PAC

6 579 €

Daikin Flow Control et corps de chauffe à double échangeur breveté

De Dietrich

Alezio O Hybrid

Sur énergie primaire ou prix des énergies ou émissions de CO2

Deux

Bibloc, unité intérieure au sol en colonne ou juxtaposée

A ++

A

8 700 €

Concept modulaire et large gamme. ECS par la PAC

Alezio G Hybrid

id.

id.

Bibloc, unité intérieure murale

A

NF Systèmes multi-énergies

6 079 €

Débit ECS jusqu’à 19 l/min. 2 circuits de chauffage intégrables dans le module intérieur

HP Inverter G Hybrid

id.

Trois

Bibloc, unité intérieure au sol en colonne ou juxtaposée

A

id.

7 721 €

Concept modulaire et large gamme. ECS par la PAC

ELM Leblanc

Megalis Condens Hybride

Sur énergie primaire (la PAC s’arrête quand le COP < 2,5)

Quatre

Monobloc intérieur (largeur 600 mm)

A

A

NF Systèmes multi-énergies

4 390 €

Module PAC intégré au module chaudière colonne

Egalis Condens Hybride

id.

Bibloc, unité intérieure murale + ballon indépendant

A ++

NF Systèmes multi-énergies

4 290 €

id.

Multibéton by MHG

Ecostar Hybride

Sur énergie primaire

Bibloc, unité intérieure au sol

A ++

A

Prix public indicatif 15 000 à 20 000 € selon modèle

Multibéton by SIME

Murelle Hybride

Sur énergie primaire

Monobloc mural intérieur

A

Non défini

Monobloc. Chaudière avec échangeur intermédiaire qui récupère l’énergie des fumées de combustion pour la transférer à l’évaporateur de la PAC dont le COP est ainsi amélioré

Oertli

OEnoviaGaz-Hybrid

Bibloc, unité intérieure avec ballon sous ou à côté de la chaudière

A ++

A

NF Systèmes multi-énergies

OEcOil-Hybrid

id.

A ++

A

OEnoviaDens-Hybrid

A ++

A

NF Systèmes multi-énergies

Saunier Duval

Genia Hybrid

Sur énergie primaire ou coût des énergies

Jusqu’à trois

Monobloc (module intérieur permettant de coupler les deux générateurs avec liaison hydraulique)

A ++ (basse température, sauf 11 kW, A +), A + (moyenne température)

A

NF PAC

5 512 € hors chaudière

Faible niveau sonore, installation assistée par l’Examaster

Vaillant

AroTHERM

Sur coût des énergies ou point de bivalence

Jusqu’à trois

Monobloc (module intérieur permettant de coupler les deux générateurs avec liaison hydraulique)

A ++ (basse température, sauf 11 kW, A +), A + (moyenne température)

A

NF PAC

5 984 € hors chaudière

Fonctionne avec tout type de chaudière existante, design primé (IF Design Award), installation sans manipulation de fluide frigorigène.

Viessmann

Vitocaldens 222-F

Sur énergie primaire ou prix des énergies

Jusqu’à deux

Bibloc, unité intérieure en colonne

A ++

A

9 397 €

ECS produite par la PAC. Hybride connecté. Compatible smart grids et autoconsommation d’électricité issue d’une installation photovoltaïque. Module de commande avec schématisation complète du circuit hydraulique et frigorifique + visualisation des valeurs (ex : pression, température...). Garantie extensible à dix ans sur le corps de chauffe et la chaudière.

Tableau non exhaustif réalisé en fonction de la base Bâtiproduits et des réponses des fabricants

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