L'avenir de la technologie des pompes à froid, de climatisation et de chauffage

Un aperçu de Dr. Rainer Jakobs

La Chillventa 2022 a montré : les entreprises des secteurs de la froid, de la climatisation et des pompes à chaleur ont pu maintenir ou même étendre leur chiffre d'affaires – malgré les défis sociétaux et économiques persistants, tels que les problèmes d'approvisionnement, l'agression de la Russie contre l'Ukraine ou les impacts de la pandémie de COVID-19. Bien que les perspectives pour le secteur soient prometteuses, plusieurs défis anciens et nouveaux se dessinent. Dr. Rainer Jakobs (DMJ Beratung) donne un aperçu du secteur jusqu'à la prochaine Chillventa en octobre 2024.

Le secteur de la froid, de la climatisation et des pompes à chaleur en plein essor : des plans ambitieux pour le développement des pompes à chaleur

Atteignant l'objectif du gouvernement allemand d'installer six millions de pompes à chaleur d'ici 2030, il devient évident que le sujet des pompes à chaleur est reconnu comme un élément clé de la transition énergétique en politique. « Le secteur des pompes à chaleur apportera une contribution centrale pour enfin relever les grands défis dans le secteur du bâtiment. Il a déjà pris les devants et investit des milliards dans l'extension des capacités de production », explique Dr. Martin Sabel, directeur général de l'Association fédérale des pompes à chaleur (BWP) e.V. Au cours des années précédentes, le secteur a déjà réalisé d'importants progrès dans l'expansion des pompes à chaleur. Selon la BWP, en 2022, 236 000 pompes à chaleur ont été installées en Allemagne – ce qui représente une augmentation de 53 % par rapport à l'année précédente. La majorité d'entre elles ont été utilisées lors de travaux de rénovation, « où l'on doit généralement travailler avec des radiateurs et des températures de départ plus élevées » (source).

Actuellement, les capacités de production du secteur sont renforcées. La base en est la règle annoncée dans le contrat de coalition concernant la réglementation des 65 % relative aux énergies renouvelables lors du remplacement des systèmes de chauffage. « Les chiffres de vente de janvier et février 2023 (chacun 29 000 pompes à chaleur) rapprochent la barre des 350 000 pompes à chaleur pour cette année », résume Dr. Martin Sabel (source). Des développements positifs sont notamment attendus dans les maisons individuelles et bifamiliales ainsi que dans les quartiers – tout comme dans l’application dans le secteur commercial et industriel, par exemple par la conversion du fioul et du gaz vers des pompes à chaleur industrielles ou lors de la récupération de chaleur dans les centres de données. D'ici 2024, le gouvernement allemand prévoit l'installation de 500 000 pompes à chaleur. Cependant, le coût élevé de l'électricité ainsi que le rapport entre le prix de l'électricité et celui du gaz restent des défis (plus d'informations). En Allemagne, le coût de l'électricité par kilowattheure est actuellement environ 3,3 fois supérieur à celui du gaz – en Suède et aux Pays-Bas, le facteur se situe entre 1,2 et 1,5 (voir PDF dans la zone de téléchargement).

Les opportunités des installations hybrides

Le réchauffement climatique entraîne une augmentation du nombre de jours chauds (> 30 °C) par an, ce qui accroît la demande en climatisation tant au travail qu'à la maison. Une combinaison de différents systèmes peut être pertinente : par exemple, des climatiseurs associés à une pompe à chaleur (air/air) ou photovoltaïque combinée à la climatisation. La dernière solution est économiquement et écologiquement efficace – car lors de températures élevées, l'énergie solaire peut produire beaucoup d'énergie, directement utilisable pour la climatisation. Le secteur de la froid doit également répondre à une demande croissante sur le marché, notamment avec des installations hybrides capables de fournir simultanément froid et chaud. Répondre à la fois aux besoins en froid et en chaud est la discipline reine, faisant de la récupération de chaleur l'une des tâches les plus importantes en technique de froid.

Les défis pour le secteur de la froid, de la climatisation et des pompes à chaleur

Le principe actuel des livraisons Just-in-Time est mis à rude épreuve par les défis internationaux persistants, tels que les différends commerciaux, systémiques et concurrentiels ou les chaînes d'approvisionnement retardées. Il devient nécessaire de recourir à nouveau à des stocks chez les producteurs et de diversifier les fournisseurs. La recherche d'alternatives appropriées peut s'appuyer sur le principe de l'économie circulaire ainsi que sur la production automatisée nationale – ce qui pourrait être encouragé par la loi sur la traçabilité des chaînes d'approvisionnement (Lieferkettengesetz).

Disaccords liés au nouveau règlement sur les gaz fluorés

Les fluides frigorigènes restent un défi majeur en raison de la révision du règlement sur les gaz fluorés et des discussions autour des PFAS, qui concernent tous les secteurs. Plusieurs commentaires lors du vote au Parlement européen le 30 mars 2023 illustrent la diversité des évaluations du règlement :

– APPLiA : Un revers majeur pour les pompes à chaleur en Europe
– EFCTC : Les membres sont déçus
– CoolingPost : « Catastrophique » pour l'Espagne
– EPEE : L'UE risque de se tirer une balle dans le pied
– CoolingPost : Une « occasion manquée »
– EHPA : L'interdiction compromet les objectifs du programme REPower
– JARN : Accélère la suppression des HFC
– CoolingPost : Le vote fixe des objectifs « irréalistes »
– EIA : Se félicite du vote ambitieux sur les gaz fluorés
– EHPA : … doit éviter d'étouffer le chauffage propre

La pénurie de main-d'œuvre qualifiée également perceptible dans le secteur de la froid, de la climatisation et des pompes à chaleur

La pénurie de compétences constitue un défi majeur dans tous les secteurs de la société. Dans les industries de la froid et de la climatisation, la situation est aggravée par le fait que ce secteur reste peu connu du grand public. Bien que petit, il est très attractif – mais relativement méconnu. Il devient évident que peu d'investissements ont été faits jusqu'à présent pour renforcer l'image et la notoriété du secteur. Un domaine peu connu du grand public dans la technique de froid est la technologie des basses températures. Les terminaux LNG (LNG = gaz naturel liquéfié, -162 °C), construits dans le cadre du « rythme allemand » (Deutschlandtempo), ont mis la technique des basses températures sous le feu des projecteurs. L'idée que ces terminaux pourraient ultérieurement être utilisés pour de l'hydrogène liquide à -253 °C est une orientation pertinente pour la clarification dans le domaine de la technique des basses températures.

Subventions et formations continues pour le secteur

Le 1er avril 2023, le ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du Climat a lancé le programme de développement des pompes à chaleur. Il s'agit de formations tant pour la conception et l'installation de pompes à chaleur dans le parc immobilier que pour un coaching sur site (« formation en situation réelle »). « Sur 30 mois, au moins 17 500 artisans et environ 3 000 planificateurs et conseillers en énergie seront formés chaque année sur les pompes à chaleur dans le parc existant » (source).

La tendance à utiliser des fluides frigorigènes inflammables nécessite une formation ainsi que des formations continues et des sessions de formation complémentaires : un professionnel en froid doit aujourd'hui aussi être conseiller en énergie et soutenir les utilisateurs dans la mise en œuvre et le respect des réglementations – car celles-ci sont souvent peu connues des utilisateurs.

En résumé

– La chauffage au fioul et au gaz touche à sa fin, les pompes à chaleur sont acceptées comme solution et sont « poussées » par des objectifs et des exigences.
– Les installations hybrides prennent de plus en plus d'importance dans le cadre de l'« efficacité énergétique globale ».
– L'économie circulaire sera un pilier central pour relever les défis économiques actuels.
– La pénurie de compétences influencera la capacité des secteurs dans tous les domaines.
– La question de l'avenir des fluides frigorigènes doit être clarifiée.

Recommandations

– Le potentiel de récupération de chaleur est énorme et en forte croissance.
– Les technologies de la froid, des pompes à chaleur, des stockages et des « réseaux énergétiques » existent et continuent d'être développées.
– De nouveaux modèles commerciaux émergent autour de la récupération de chaleur, tels que le commerce de la chaleur, les réseaux de chaleur et de froid, et les syndicats d'énergie. La chaleur résiduelle inutilisée devrait être évitée à l'avenir.
– Les planificateurs et les fabricants d'installations doivent toujours examiner toutes les options et conseiller intensément les exploitants – la créativité étant de mise.