Point de bivalence · Glossaire

Le point de bivalence est la température extérieure à laquelle, dans un système de chauffage bivalent, un second générateur de chaleur est mis en service. À partir de cette température, la pompe à chaleur ne peut plus fournir seule la puissance de chauffage nécessaire. Le point de bivalence n'est donc pas une propriété de la météo. Il décrit le point d'intersection entre les besoins en puissance d'un bâtiment et la puissance que la pompe à chaleur peut fournir ou délivrer de manière économiquement pertinente.

La grandeur de référence est la température de l'air extérieur en degrés Celsius. Lorsqu'elle baisse, la charge de chauffage du bâtiment augmente. Parallèlement, la puissance de chauffage utilisable de nombreuses pompes à chaleur diminue, en particulier pour les pompes à chaleur air-eau. La raison en est l'écart de température plus important entre la source de chaleur et le système de chauffage. Si l'on représente les deux courbes en fonction de la température extérieure, le point de bivalence se situe à l'intersection de la courbe de puissance décroissante de la pompe à chaleur et de la courbe croissante de la charge de chauffage. En pratique, le point d'enclenchement peut aussi être défini par une régulation qui ne se situe pas exactement sur cette intersection technique.

Par charge de chauffage, on entend la puissance thermique dont un bâtiment a besoin à une température extérieure donnée pour maintenir la température ambiante souhaitée. Elle est exprimée en kilowatts. Il faut la distinguer de la quantité de chaleur consommée annuellement, exprimée en kilowattheures. Un bâtiment peut avoir une charge de chauffage de pointe élevée sans consommer particulièrement beaucoup d'énergie sur l'année. Pour le point de bivalence, c'est surtout la puissance pendant les heures froides qui compte, et non la consommation annuelle.

Un exemple de calcul simplifié

Supposons qu'une maison ait besoin de 10 kilowatts de puissance de chauffage à moins 12 degrés Celsius et plus aucun chauffage des locaux à partir de 15 degrés Celsius. De façon simplifiée, la charge de chauffage augmente linéairement entre les deux, soit d'environ 0,37 kilowatt par degré de refroidissement. À moins 3 degrés Celsius, elle s'élève alors à environ 6,7 kilowatts. Si, à cette température et à la température de départ nécessaire, la pompe à chaleur fournit au maximum 6,7 kilowatts, le point de bivalence se situe à environ moins 3 degrés Celsius. En dessous, il manque de la puissance : à moins 12 degrés Celsius, dans l'exemple, bien plus de 3 kilowatts, et même un peu plus, car la pompe à chaleur perd encore de la puissance à des températures plus basses. Comme les heures très froides sont rares dans de grandes parties de l'Europe centrale, une pompe à chaleur ayant un tel point de bivalence peut malgré tout fournir la plus grande partie de la chaleur annuelle en fonctionnement parallèle. Les études réelles n'utilisent pas une droite, mais un calcul de la charge de chauffage et les courbes de performance des fabricants.

Fonctionnement bivalent et ses variantes

Un système de chauffage est dit bivalent lorsque deux générateurs de chaleur utilisant des sources d'énergie différentes contribuent à l'approvisionnement en chaleur. Il s'agit souvent d'une pompe à chaleur électrique associée à une chaudière à gaz ou à mazout. De telles combinaisons sont aussi appelées chauffage hybride. Des chaudières à biomasse, le chauffage urbain ou le solaire thermique sont également possibles. Lorsque seul une résistance électrique d'appoint s'ajoute, le langage technique parle généralement de fonctionnement monoénergétique, car les deux générateurs utilisent de l'électricité. Là aussi, il existe un point d'enclenchement, souvent également appelé point de bivalence. Un approvisionnement en chaleur monovalent couvre en revanche toute la charge de chauffage jusqu'à la température de dimensionnement et n'a pas de point de bivalence dans la plage de dimensionnement.

Bivalent alternatif : en dessous du point de bivalence, le second générateur de chaleur prend entièrement le relais et la pompe à chaleur est arrêtée.
Bivalent parallèle : la pompe à chaleur continue de fonctionner, le second générateur de chaleur ne fournit que la puissance manquante.
Bivalent partiellement parallèle : dans un premier temps, les deux fonctionnent ensemble. En dessous d'un second seuil, plus bas, le générateur d'appoint prend seul le relais, par exemple parce que la température de départ nécessaire devient trop élevée pour la pompe à chaleur.

Cette distinction a des conséquences pratiques, car un même point de bivalence agit de manière très différente selon le mode de fonctionnement. Une chaudière à gaz qui n'intervient en complément que quelques jours très froids est tout autre chose qu'un système qui bascule entièrement sur le gaz dès un froid modéré. En fonctionnement alternatif, la part de la pompe à chaleur dans la chaleur annuelle est plus faible qu'en fonctionnement parallèle pour un même point de bivalence. La seule limite de température ne suffit donc pas pour évaluer les coûts d'exploitation, les besoins en électricité ou les émissions. Pour en savoir plus sur les variantes de systèmes, voir approvisionnement en chaleur bivalent.

Distinction par rapport à la température de dimensionnement, à la limite de chauffage et au coefficient de performance

Le point de bivalence est souvent confondu avec d'autres notions de température. La température extérieure normalisée, aussi appelée température de dimensionnement, est une température extérieure basse, dépendant du site, pour laquelle la charge de chauffage est calculée. En Allemagne, il s'agit du calcul de la charge de chauffage selon la norme DIN EN 12831-1 avec les valeurs nationales de la DIN/TS 12831-1. Selon la région, elle se situe le plus souvent entre environ moins 10 et moins 16 degrés Celsius, en haute altitude parfois en dessous. C'est une hypothèse de planification pour la charge de chauffage maximale, et non un point d'enclenchement. Dans les installations bivalentes, le point de bivalence se situe en règle générale au-dessus.

La limite de chauffage est la température extérieure à partir de laquelle un bâtiment n'a plus besoin de chauffage des locaux. Pour les bâtiments anciens, on compte souvent environ 15 degrés Celsius, tandis que les bâtiments bien isolés se situent parfois nettement en dessous. Elle marque la transition entre chauffer et ne pas chauffer, et non le passage d'un générateur de chaleur à un autre.

Le coefficient de performance, le COP, est lui aussi autre chose. Il indique le rapport entre la chaleur délivrée et l'électricité utilisée en un point de fonctionnement donné. À basses températures extérieures et à températures de départ élevées, il diminue en général. Cela peut déplacer le point de commutation économiquement pertinent, mais techniquement les deux grandeurs ne sont pas identiques. Une pompe à chaleur peut avoir encore un COP utilisable en dessous du point de bivalence et simplement ne plus fournir assez de puissance. De même, un système d'appoint peut être enclenché pour des raisons de réseau, de coûts ou de régulation. Sur l'ensemble de l'année, c'est le coefficient de performance annuel qui décrit l'efficacité.

Pourquoi le point de bivalence est pertinent pour le système électrique

Le point de bivalence relie la technique du bâtiment au système électrique. Une pompe à chaleur déplace une partie de l'approvisionnement en chaleur du combustible vers l'électricité. L'ampleur de ce déplacement pendant les heures froides ne dépend pas seulement du nombre de pompes à chaleur. Elle dépend aussi de leur dimensionnement et des points de bivalence de nombreuses installations individuelles.

Lorsque les pompes à chaleur sont dimensionnées de manière à fonctionner seules même à très basses températures, leur puissance électrique absorbée augmente pendant les périodes de froid. Pour les bâtiments bien isolés, avec une faible température de départ et une puissance de raccordement suffisante, cela peut être judicieux. Pour le réseau de distribution, cela devient pertinent lorsque de nombreuses installations tirent simultanément beaucoup de puissance. Le point de bivalence influence donc non seulement la consommation annuelle d'électricité, mais aussi la charge de pointe à certaines heures.

Un point de bivalence placé plus haut peut réduire les pointes de charge électrique si, en dessous de cette température, une chaudière à combustible prend le relais. Cela ne soulage toutefois pas automatiquement le système énergétique dans son ensemble. Si le besoin supplémentaire est couvert par du gaz fossile ou du mazout, la charge électrique diminue certes, mais la consommation de combustible et les émissions de CO₂ augmentent. Avec une résistance d'appoint, l'approvisionnement reste entièrement électrique, mais nécessite nettement plus d'électricité : d'un kilowattheure d'électricité, on obtient environ un kilowattheure de chaleur. Une pompe à chaleur en tire, selon les conditions, plusieurs kilowattheures. Précisément pendant les heures les plus froides, une résistance d'appoint peut donc même augmenter la charge du réseau.

En Allemagne, les nouvelles pompes à chaleur raccordées au réseau basse tension, d'une puissance électrique supérieure à 4,2 kilowatts et mises en service depuis le 1er janvier 2024, sont considérées comme des équipements de consommation pilotables au sens du § 14a EnWG. En cas de menace de surcharge, le gestionnaire de réseau peut limiter temporairement leur soutirage d'électricité. Au moins 4,2 kilowatts doivent toutefois être maintenus ; des valeurs minimales plus élevées s'appliquent aux grandes pompes à chaleur. Pour le dimensionnement, cela signifie qu'une telle limitation peut, dans de rares cas, restreindre brièvement la puissance disponible. Les accumulateurs de chaleur et l'inertie thermique du bâtiment permettent de combler ce laps de temps.

Malentendus typiques

Un malentendu répandu est de croire qu'une pompe à chaleur ne fonctionne plus en dessous du point de bivalence. Le plus souvent, elle peut techniquement continuer à fonctionner jusqu'à atteindre sa limite d'utilisation. Celle-ci se situe nettement plus bas pour de nombreux appareils air-eau. Le point de bivalence indique seulement qu'un second générateur de chaleur s'ajoute ou que la pompe à chaleur ne couvre plus seule la charge de chauffage. Qu'elle soit arrêtée, complétée ou soutenue par une résistance d'appoint dépend de la régulation et du concept d'exploitation.

Tout aussi inexacte est l'idée selon laquelle un point de bivalence le plus bas possible serait toujours meilleur. Un point de bivalence bas signifie souvent que la pompe à chaleur doit être dimensionnée plus grande. Cela peut augmenter l'investissement et, en cas de dimensionnement défavorable, entraîner des cycles fréquents pendant les périodes plus douces. Le cyclage signifie que l'appareil s'allume et s'éteint souvent au lieu de fonctionner de manière stable pendant une période prolongée. Cela peut nuire à l'efficacité et à la durée de vie. Les appareils à puissance modulée avec une large plage de modulation atténuent ce problème.

Inversement, un point de bivalence élevé n'est pas automatiquement mauvais. Dans le bâti existant, une solution bivalente peut constituer une transition lorsque les radiateurs, l'isolation ou la puissance de raccordement électrique compliquent une conversion complète. Il importe alors de savoir à quelle fréquence le second générateur de chaleur fonctionne réellement, quel combustible il utilise et si le bâtiment sera amélioré progressivement par la suite. Un point de bivalence élevé devient problématique lorsque la pompe à chaleur ne fournit qu'une petite partie de la chaleur annuelle et que la chaudière fossile assure la plus grande partie de l'hiver. Une pompe à chaleur est alors certes installée, mais elle n'a que peu d'effet dans le système.

Le point de bivalence et la limite de rentabilité ne sont pas non plus la même chose. Certaines régulations commutent en fonction des coûts et tiennent compte, par exemple, du prix de l'électricité, du prix du combustible ou de tarifs variables dans le temps. Le point de bivalence technique peut alors différer d'un point de commutation économique. En pratique, la limite de puissance technique, la température de départ, les exigences de confort, les règles tarifaires et la logique de pilotage se superposent.

Lien avec le standard du bâtiment et la température de départ

Le point de bivalence dépend fortement du bâtiment. Un bâtiment mal isolé perd beaucoup de chaleur par temps froid et sa courbe de charge de chauffage monte de façon abrupte. La pompe à chaleur doit alors soit être très grande, soit recevoir un soutien plus tôt. Un bâtiment bien isolé a une courbe de charge de chauffage plus plate. Dans ce cas, la même pompe à chaleur peut couvrir seule une plage de températures beaucoup plus large. Si un bâtiment est rénové par la suite, le point de bivalence d'une installation existante baisse souvent de lui-même.

La température de départ est particulièrement importante. Plus l'eau destinée aux radiateurs ou au plancher chauffant doit être chaude, moins la pompe à chaleur atteint de puissance et d'efficacité. Des températures de départ basses élargissent la plage dans laquelle elle suffit seule. C'est pourquoi le point de bivalence, l'équilibrage hydraulique, la taille des radiateurs, l'isolation et la régulation sont étroitement liés.

Un point de bivalence sérieux n'est donc pas déduit d'une règle empirique. Il résulte du calcul de la charge de chauffage, des données de puissance de la pompe à chaleur à la température de départ réelle, du mode de fonctionnement souhaité et des caractéristiques du système d'appoint. Pour les installations bivalentes air-eau, des valeurs comprises entre environ 0 et moins 7 degrés Celsius sont souvent citées dans les sources spécialisées. Il ne s'agit toutefois que d'une orientation approximative. Qui planifie uniquement sur la base d'hypothèses grossières risque d'obtenir des installations inutilement grandes et coûteuses ou qui, par temps froid, se rabattent trop sur le second générateur.

Cadre juridique en Allemagne (état : novembre 2026)

Depuis le 29 juillet 2026, les principales règles de la loi de modernisation des bâtiments (GModG) s'appliquent. Elle remplace la loi sur l'énergie dans les bâtiments. L'ancienne obligation de faire fonctionner les nouveaux chauffages avec au moins 65 pour cent d'énergies renouvelables a été supprimée. Les anciennes prescriptions détaillées applicables aux chauffages hybrides à pompe à chaleur ne s'appliquent donc plus sous cette forme. Les chauffages hybrides restent expressément autorisés.

Pour les chauffages au gaz et au mazout nouvellement installés, le GModG prévoit à partir de 2029 un mélange progressif de combustibles renouvelables, appelé « Biotreppe ». Pour les étapes de 2029 à 2034, l'information spécialisée de l'Agence allemande de l'énergie (dena) mentionne comme alternative, entre autres, un chauffage hybride à pompe à chaleur en fonctionnement bivalent parallèle avec priorité à la pompe à chaleur. Le mode de fonctionnement et la régulation ont donc aussi une importance juridique, et pas seulement la limite de température. Pour une installation concrète, il convient de vérifier le texte de loi avec ses exigences minimales précises.

Conséquences économiques et systémiques

Pour les ménages, le point de bivalence est une question de coûts. Il influence l'investissement, la consommation d'électricité, les besoins en combustible et la maintenance. Une pompe à chaleur plus grande couvre seule davantage d'heures, mais coûte plus cher et nécessite le cas échéant un raccordement au réseau plus puissant. Un appareil plus petit avec chaudière d'appoint paraît moins cher, mais déplace une partie des coûts d'exploitation vers les combustibles. À cela s'ajoutent leurs risques de prix, par exemple en raison de la hausse de la tarification du CO₂.

Pour les gestionnaires de réseau, ce n'est pas le point de bivalence individuel qui compte, mais la simultanéité de nombreuses installations. Si, dans une zone de réseau, de nombreuses pompes à chaleur ont besoin simultanément d'une forte puissance par temps froid, le réseau doit supporter cette charge. À défaut, le pilotage, l'extension du réseau et des tarifs adaptés peuvent aider. Il s'agit donc aussi de flexibilité : les accumulateurs de chaleur, la masse d'accumulation du bâtiment et des régulations intelligentes peuvent décaler de brèves pointes de charge.

Pour le bilan climatique, ce qui compte, c'est quel générateur de chaleur fonctionne en dessous du point de bivalence et à quelle fréquence. Quelques heures de fonctionnement d'une chaudière à gaz de pointe ont un effet différent d'un système qui chauffe aux énergies fossiles pendant une grande partie de la période de chauffe. Le coefficient de performance annuel, le mix électrique, les émissions du combustible et la répartition des heures de fonctionnement doivent être considérés ensemble.

Le point de bivalence est donc plus qu'un réglage d'appareil. Il montre comment un bâtiment est approvisionné pendant les heures froides, quelles charges apparaissent dans le réseau électrique et quel rôle joue réellement un second générateur de chaleur. Employé avec précision, le terme décrit la limite de température d'une stratégie d'exploitation. Il ne devient toutefois significatif que si la puissance, le mode de fonctionnement, les caractéristiques du bâtiment et l'énergie d'appoint sont également indiqués.

Sources

Neues Gebäudemodernisierungsgesetz — Presse- und Informationsamt der Bundesregierung; 2026-07 (genaues Datum unbekannt). Abschnitte „In Kraft getreten“ und „Anforderung von 65 Prozent erneuerbare Energien entfällt“
GModG 2026 – Neuerungen und Fristen: Heizungen, Energieausweise und Nullemissionsgebäude — Gebäudeforum klimaneutral (Deutsche Energie-Agentur, dena); unbekannt (Stand der Lesefassung: Juli 2026). Abschnitt „Änderungen Artikel 1“ (im Suchergebnis wiedergegeben)
Informationen zum §14a EnWG — Energieversorgung Mittelrhein (evm); unbekannt. Abschnitte zum Anwendungsbereich und zur Steuerung
Wärmepumpen-Heizung — Systemkonzepte und Auslegung nach VDI 4645 — mepbau; unbekannt. Abschnitt „Systemtypen – Bivalente Anlage“

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Edited by eCMS on 11.11.2026 15:59