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Les pompes à chaleur

Publié le 21 Juin 2016

La pompe à chaleur – Définition et fonctionnement

La pompe à chaleur (PAC) est un système capable, via un compresseur et l’utilisation d’un fluide frigorigène, de capter l’énergie du sol et de l’air, et de la restituer au sein du logement.

Cette restitution et diffusion dans le logement peuvent se faire soit par l’eau (réseau hydraulique), via des radiateurs ou un plancher chauffant, soit par l’air via des cassettes d’air ou un système de gaines d’insufflation d’air.

Les pompes à chaleur puisent essentiellement l’énergie présente dans l’air extérieur (aérothermie) ou le sol (géothermie). En fonction de la source d’énergie, ce système sera plus adapté à certaines typologies d’habitation et à certaines zones climatiques.

Les pompes à chaleur existent également en fonctionnement hybride (couplage d’une pompe à chaleur électrique avec une chaudière au fioul/gaz). Pour en savoir plus : voir la fiche Pompe à chaleur hybride, l'optimisation par le couplage.

Quel type de pompe à chaleur choisir pour quel logement ?

La pompe à chaleur est particulièrement adaptée aux maisons individuelles, mais peut être mise en œuvre efficacement en appartement, en raison des différentes technologies disponibles :

  • pompe à chaleur géothermique (puise l’énergie dans le sol) : elle est particulièrement adaptée pour les maisons individuelles, car il est nécessaire de disposer d’un terrain pour récupérer l’énergie. La surface nécessaire sera d’autant plus grande que les capteurs utilisés sont de type horizontal. L’utilisation de l’énergie présente dans le sol permet d’obtenir une bonne performance même lors de faibles températures, cette solution est donc plus adaptée aux climats rigoureux.
  • pompe à chaleur aérothermique (puise l’énergie dans l’air extérieur) : elle est adaptée pour les maisons individuelles et appartements et facile d’installation. L’utilisation de l’énergie présente dans l’air rend ce système dépendant des conditions climatiques : plus les températures seront basses et moins le système sera en mesure de fournir de la chaleur. Cette solution est donc moins adaptée aux climats rigoureux et nécessitera un appoint de chauffage en période de grand froid.

Les pompes à chaleur les plus communément installées sont les pompes à chaleur aérothermiques (96 % des ventes en 2015*) contre 4 % pour les pompes à chaleur géothermiques.

Les pompes à chaleur peuvent être double service (pouvant assurer les fonctions de chauffage et production d’eau chaude sanitaire). Les modèles double service sont particulièrement adaptés en remplacement de chaudière généralement à double service.

Les pompes à chaleur peuvent restituer la chaleur de 2 manières :

  • par l’eau (réseau hydraulique), via des radiateurs ou un plancher chauffant : ces systèmes sont majoritairement installés en remplacement d’une solution de type chaudière gaz, fioul ou bois. Cela permet de réutiliser l’installation existante telle que le plancher chauffant et les radiateurs. Cependant, le remplacement des radiateurs par des modèles de radiateurs adaptés à un fonctionnement à basse température peut permettre d’obtenir une installation plus efficiente.
  • par l’air, via des cassettes d’air ou un système de gaines d’insufflation : ces systèmes sont essentiellement mis en œuvre dans le cas d’un chauffage initial électrique. Dans ces installations, les radiateurs électriques sont généralement conservés pour fonctionner en appoint en période de grand froid, lorsque l’efficacité de la pompe à chaleur diminue et n’est plus suffisante pour répondre aux besoins.
* Source : Statistiques des ventes de pompes à chaleur sur l’année 2015 - Association Française pour les pompes à chaleur (AFPAC)

Avantages et inconvénients de la pompe à chaleur

Avantages des pompes à chaleur aérothermiques

  • Réduction des consommations énergétiques (énergie puisée dans l’environnement) 
  • Utilisation d’une énergie renouvelable
  • Réversibilité de certaines installations permettant de climatiser ou rafraîchir son logement
  • Fonctionnement double service (pouvant assurer les fonctions de chauffage et production d’eau chaude sanitaire) de certains équipements

Inconvénients des pompes à chaleur aérothermiques

  • Le module extérieur, qui peut être source de nuisances acoustiques, et dont l’intégration en façade peut être sujette à autorisation (exemple : dans le cadre du plan local d’urbanisme (PLU))
  • Les cassettes d’air intérieures peuvent être source de bruit (ventilateur)
  • Prix d’investissement plus élevé que les autres solutions
  • Dépendance des performances aux températures extérieures, et la nécessité d’un appoint de chauffage en période de grand froid
  • Le volume du (ou des) ballon(s) de stockage (ballon tampon, ballon accumulation ECS)

Conseils d’utilisation et entretien

Conseils d’utilisation des pompes à chaleur aérothermiques

Dans le cas où la diffusion de la chaleur est réalisée via un plancher chauffant, il conviendra de ne pas définir un écart trop important entre la température de confort et d’absence, en raison de l’inertie du système, et donc du temps plus long pour monter en température.

Dans le cas où la diffusion de chaleur dans le logement est assurée par brassage d’air, la vérification régulière que les bouches ou filtres ne sont pas encrassés permet de conserver les performances de l’installation.

Entretien des pompes à chaleur aérothermiques

Cet équipement requiert un entretien annuel par un technicien qualifié pour assurer la pérennité de l’équipement et de ses performances, il contrôlera notamment :

  • le bon fonctionnement de la pompe à chaleur et de l’appoint éventuel ;
  • l’étanchéité des installations contenant plus de 2 kg de fluide frigorigène ;
  • le nettoyage du (ou des) filtres (si présent(s)) ;
  • la vérification du bon fonctionnement du boîtier de régulation.

Coûts / prix

Coûts (1) des pompes à chaleur aérothermiques

  • Système air/eau: 3 500 € - 8 000 € pour l’équipement et 3 300 € - 3 800 € pour la pose.
  • Système air/air: 2 500 € - 5 000 € pour l’équipement et 1 100 € pour la pose (+ environ 320 € par module intérieur).
  • Système double service: 5 000 € - 12 000 € pour l’équipement et 3 300 € - 3 800 € pour la pose.
(1) Estimatif variable selon les marques, prestataires, puissances et fonctionnalités des équipements.

Les recommandations de Promotelec concernant les pompes à chaleur aérothermiques

  • Pour assurer une sécurité maximale et des performances optimales, utilisez des produits bénéficiant des marquages qualité NF PAC ou Eurovent ou Ecolabel Européen PAC ou NF Électricité.
  • Pour assurer le confort d’utilisation, demandez à votre installateur d’utiliser des bouches de soufflage et de reprise ayant un faible niveau de pression acoustique (respectivement < 30 dBA et < 35 dBA au débit nominal).
  • Pour assurer une performance optimale, choisissez avec votre installateur une pompe à chaleur en adéquation avec la température distribuée par l’émetteur de chauffage de votre logement :
    • plancher chauffant très basse température  : 25 °C ;
    • plancher chauffant basse température : 35 °C ;
    • radiateur ou ventilo-convecteur  : 35 °C/45 °C/55 °C/65 °C.
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