Les innovations et les développements technologiques relatifs aux pompes à chaleur en Suisse en 2024

La Suisse s’intéresse fortement aux pompes à chaleur (ou « PAC ») dans le cadre de sa transition énergétique. En effet, elles couvrent les besoins en chauffage des ménages sans recours aux énergies fossiles. Afin d’améliorer leur efficacité et de développer des technologies innovantes, les chercheurs travaillent en étroite collaboration avec l’OFEN. Qu’en est-il des recherches sur les pompes à chaleur en Suisse ? Que pensent les spécialistes des innovations à venir ?

Les recherches sur les pompes à chaleur en Suisse

La Confédération favorise la recherche pour le développement technologique des pompes à chaleur. Ce travail est soutenu par le programme de recherche de l’OFEN.

L’OFEN et les recherches sur les pompes à chaleur

Les nouvelles technologies et les innovations sont cruciales pour développer l’intégration des pompes à chaleur, tout en améliorant leur efficacité énergétique. En Suisse, les entreprises et les chercheurs jouent un rôle essentiel. L’OFEN en est consciente, raison pour laquelle elle soutient les innovations prometteuses via un programme de recherche. Les projets éligibles doivent toutefois être conformes aux priorités du « Plan directeur de la recherche énergétique ». Les thèmes prioritaires y font d’ailleurs l’objet d’une description exhaustive (programme 2021 – 2024).

Les thèmes de recherche du programme 2021 – 2024

Pour bénéficier du soutien de l’OFEN, les recherches doivent privilégier des concepts d’efficacité et de rentabilité dans les bâtiments, le commerce et l’industrie. Elles doivent également se concentrer sur les technologies liées aux pompes à chaleur et au froid à haut rendement, utiliser des fluides frigorigènes respectueux de l’environnement, et intégrer ces systèmes grâce à la numérisation pour une utilisation plus flexible, adaptée aux fluctuations de l’offre et de la demande. Enfin, les projets peuvent aborder des domaines non conventionnels comme celui des PAC pour l’électro-mobilité ou les appareils grand public.

Le symposium « Nouvelles de la recherche sur les pompes à chaleur »

Depuis 1995, le programme de recherches sur les pompes à chaleur et la technique du froid de l’OFEN organise chaque année le symposium « Nouvelles de la recherche sur les pompes à chaleur ». Environ 200 spécialistes participent à cet événement, qui s’est tenu cette année le 26 juin à Berne. Cette 30e édition abordait notamment les pompes à chaleur dans les immeubles collectifs urbains et les quartiers à énergie positive, la décarbonation de l’industrie grâce aux pompes à chaleur, ainsi que les technologies, produits récents et utilisations des pompes à chaleur à haute température et à production de vapeur.

Les projets de recherche sur les pompes à chaleur

Cette section présente quelques projets de recherche visant à améliorer l’efficacité énergétique des PAC et à favoriser leur intégration.

La pompe à chaleur d’absorption

Le projet des chercheurs d’IBM Research et de la Haute école technique de Rapperswil vise à récupérer la chaleur dissipée par les usines ou centres de calcul pour une utilisation plus efficace. Le compresseur de la pompe à chaleur traditionnelle est remplacé par un échangeur thermique à absorption fonctionnant avec de la chaleur de plus de 50 ou 60°C. L’énergie thermique récupérée peut ensuite être utilisée pour le chauffage et le refroidissement. Selon les scénarios étudiés, les PAC d’absorption réduisent de 5% les gaz à effet de serre.

La pompe à chaleur pour le chauffage des véhicules

Dans ce projet, la pompe utilise la chaleur résiduelle du moteur électrique et d’autres composants pour réduire la consommation électrique nécessaire au chauffage de la cabine. Testé sur un petit tracteur électrique de Rigitrac Traktorenbau AG, avec la participation de la Haute école de Lucerne (département Technique et Architecture), le module de chauffage et de refroidissement installé sous le capot permet de chauffer la cabine en hiver, de la refroidir en été et de tempérer la batterie.

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Deux sources de chaleur pour les grands bâtiments

Soutenu par l’OFEN, ce projet de la Haute école spécialisée de Suisse orientale (OST) propose d’utiliser deux sources de chaleur pour les grands bâtiments nécessitant plus de 50 kW de puissance. Un immeuble collectif de taille moyenne, nécessitant 120 kW, pourrait être chauffé efficacement en couplant une PAC géothermique avec une PAC à air extérieur de 60 kW chacune, palliant ainsi les contraintes d’espace liées à une seule source de chaleur.

L‘avis des spécialistes

Les pompes à chaleur revêtent une importance capitale dans la transition énergétique du pays et les experts le confirment.

Peter Waldburger de Stiebel Eltron Suisse

Peter Waldburger, membre de la direction de Stiebel Eltron Suisse, souligne le double rôle des PAC dans une interview à Swiss Arc en 2020 : « La pompe à chaleur est un système de chauffage qui, grâce à un principe d’inversion, peut également refroidir. En hiver, elle sert de chauffage normal, et en été, elle refroidit les pièces en faisant circuler de l’eau fraîche dans le chauffage au sol. ». Précisons toutefois qu’actuellement, les PAC réversibles ne sont pas autorisées dans tous les cantons.

Luigi Di Cola, directeur de Hoval Suisse

Le groupe Hoval est un prestataire de solutions complètes dans les domaines du chauffage, du refroidissement et de la ventilation. Sur le site de l’entreprise, Luigi Di Cola affirme : « La pompe à chaleur est le type de générateur de chaleur le plus important pour la transition énergétique. » Il ajoute que les innovations récentes ont permis d’améliorer la température de départ et de réduire les nuisances sonores, rendant ces appareils adaptés à presque tous les bâtiments.

Bruno Michel, IBM Research

Bruno Michel, ingénieur chez IBM Research, insiste sur l’importance d’une utilisation plus efficace des ressources. Son projet de « pompe à chaleur d’absorption », en collaboration avec IBM Research et la Haute école technique de Rapperswil montre des résultats prometteurs pour l’industrie : « Cette PAC d’absorption perfectionnée offre un potentiel énorme », conclut-il.

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