Fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau
Principe de la pompe à chaleur air-eau
Le principe d’une pompe à chaleur (PAC) est de récupérer l’énergie présente dans l’air extérieur pour chauffer l’air (PAC air-air) ou chauffer l’eau alimentant les radiateurs (PAC air-eau) d’une habitation. On appelle ce procédé « aérothermie« .
Ce processus est rendu possible par la présence d’un fluide frigorigène à l’intérieur de la pompe à chaleur. Comme son nom l’indique, ce liquide est très froid. Ainsi, il peut capter les calories de l’air ou de l’eau, même en hiver et même dans les régions les plus froides de France. Sous l’effet du réchauffement, le liquide se transforme en gaz. Ce dernier est ensuite compressé pour augmenter encore sa température. Enfin, le gaz passe dans votre système de chauffage pour se répandre dans toute votre maison.
De plus en plus de pompes à chaleur sont dotées de la technologie Inverter pour un fonctionnement en continu plutôt que des arrêts et redémarrages en fonction de la température. A la clé, une diminution de la consommation d’électricité et une meilleure durée de vie de l’appareil.
La PAC peut aussi être associée à des panneaux solaires ou à un chauffe-eau solaire individuel.
Avantages/Inconvénients de la PAC air-eau
S’équiper d’une pompe à chaleur comporte de nombreux avantages :
- elle produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme (1 kWh d’énergie consommée pour 3-4 kWh d’énergie produite !)
- elle ne dégage pas d’odeurs ni de polluants,
- elle chauffe rapidement,
- la chaleur est stable,
- elle est rapidement rentable,
- elle est éligible à des aides financières.
Par ailleurs, la pompe à chaleur air-eau convient aussi bien à la rénovation qu’à la construction neuve.
Pour une construction neuve, vous pouvez installer une pompe à chaleur air eau sans chaudière. Nous vous recommandons la pose d’un plancher chauffant. C’est l’équipement qui se marie idéalement avec la PAC car tous deux fonctionnent le mieux à basse température.
Pour une rénovation, la pompe à chaleur est simple d’installation. Une pompe à chaleur haute température peut facilement remplacer la chaudière thermique existante d’un chauffage central. La PAC haute température est indispensable si vous avez des radiateurs classiques (et non pas basse température). Si vous souhaitez garder votre chaudière, vous pouvez également installer la pompe à chaleur en complément de la chaudière.
Les différents modèles de pompe a chaleur air-eau
Les modèles se différencient au niveau de leur composition (monobloc ou bibloc) et de leur fonctionnement (haute température ou basse température). Une PAC haute ou basse température peut être aussi bien monobloc que bibloc.
La pompe à chaleur air-eau monobloc : comme son nom l’indique, tous les éléments sont regroupés dans le même corps. L’installation d’une PAC monobloc est plus rapide et plus simple que celle d’une bibloc.
La pompe à chaleur air-eau bibloc ou split : la PAC est composée de deux éléments.
Pompe à chaleur air-eau bibloc. Copyright Daikin.
La pompe à chaleur air-eau haute température : elle délivre une eau chaude à plus de 55 °C (nécessaire dans un circuit de chauffage central).
La pompe à chaleur air-eau basse température : c’est le modèle de PAC le plus économique sur le long terme. Ce type de PAC est réversible et permet de climatiser un logement. Pour un rendement optimum, nous vous conseillons de coupler cette PAC à un plancher chauffant.
PAC air-eau : pour quelle utilisation ?
La PAC air-eau sert à chauffer l’eau qui alimente ensuite un plancher chauffant ou des radiateurs basse ou haute température. A l’instar de la pompe à chaleur air-air, elle est plutôt indiquée en complément d’une chaudière ou accompagnées d’un appoint électrique.
Prix d’une pompe à chaleur Air/Eau : de 65 à 90€/m² chauffé (et rafraîchi)
Elle peut également être utilisée pour chauffer l’eau d’une piscine. C’est le système de chauffage qui offre les meilleurs rendements (4 à 5 fois plus que les autres modes de chauffage) ! La PAC fait gagner environ 2 degrés par jour à l’eau de votre piscine : il vous faudra donc seulement une semaine pour faire passer la température du bassin de 20 à 28°C. Pour empêcher la température de redescendre pendant la nuit, pensez à couvrir votre bassin !
En savoir plus sur la PAC pour piscine
Le coefficient de performance (COP) de la PAC air-eau
Le Coefficient de Performance (COP) revêt une importance cruciale pour évaluer l’efficacité des pompes à chaleur air-eau. Il quantifie la capacité d’une pompe à chaleur à générer de la chaleur ou du refroidissement par rapport à l’électricité qu’elle utilise. En d’autres termes, il mesure la rentabilité énergétique de l’appareil en indiquant combien de kilowatts d’énergie thermique sont produits pour chaque kilowatt d’électricité consommé.
Si vous observez un COP de 3,5, cela signifie que, dans des conditions optimales, la pompe à chaleur génère environ 3,5 kilowatts de chauffage pour chaque kilowatt d’électricité consommé. Cela illustre à quel point l’appareil est efficace dans la conversion de l’électricité en chaleur ou en refroidissement.
Il est essentiel de garder à l’esprit que le COP est un critère fondamental pour évaluer la performance des pompes à chaleur air-eau, car il vous aide à prendre des décisions éclairées lors de l’achat d’un système de chauffage ou de climatisation pour votre maison ou votre entreprise. De plus, pour être éligible à certaines incitations financières, le COP constructeur doit atteindre un seuil spécifique, ce qui en fait un facteur déterminant pour votre investissement.
Les normes en vigueur encadrant les PAC air-eau
Les pompes à chaleur sont soumises à différentes normes visant à garantir leur efficacité, leur sécurité et leur respect de l’environnement. Voici les normes clés qui s’appliquent à ces systèmes :
- Norme NF EN 14511 : Spécifie les exigences et les méthodes d’essai pour les performances thermiques des pompes à chaleur.
- Norme NF EN 14825 : Traite des pompes à chaleur électriques à compression pour le chauffage et/ou le refroidissement des bâtiments, incluant les conditions d’essai et les exigences de performances.
- Norme NF EN 16147 : Concerne les pompes à chaleur de petite taille utilisées pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire, définissant les performances et les exigences de sécurité.
- Norme NF EN 378 : Porte sur la sécurité des systèmes de réfrigération et de climatisation, incluant les pompes à chaleur, en prévenant les risques liés aux fluides frigorigènes.
- Règlement (UE) 517/2014 : Encadre l’utilisation des gaz à effet de serre fluorés, notamment les fluides frigorigènes des pompes à chaleur, dans le but de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
- Norme ISO 14001 : Permet aux fabricants de mettre en place des systèmes de gestion environnementale pour réduire l’impact environnemental de leurs produits, y compris les pompes à chaleur.
Installation de la pompe à chaleur air-eau
Tout d’abord, il convient de réaliser une étude thermique pour déterminer le degré d’isolation de votre logement de manière à choisir la bonne puissance de PAC. La première préconisation est bien souvent de renforcer l’isolation avant de renouveler complètement son système de chauffage.
Le risque d’une PAC sous dimensionnée est le fait qu’elle va fonctionner trop longtemps durant la période d’hiver ce qui affectera sa durée de vie. Si la PAC est sur dimensionnée, ses cycles de fonctionnement seront très courts avec de nombreux redémarrages, avec à la clé une usure prématurée du compresseur.
Une pompe à chaleur bien choisie et bien entretenue peut durer jusqu’à 20 ans.
Nous vous recommandons de faire appel à un professionnel RGE Qualipac pour la fourniture et l’installation de votre pompe à chaleur. Ce dernier vous orientera vers des modèles à bon COP (coefficient de performance ou rapport entre la quantité d’énergie produite et la quantité d’énergie utilisée).
Aides financières pour une pompe a chaleur air-eau
La pompe à chaleur est éligible au :
- crédit d’impôt de 30%,
- éco-prêt à taux zéro,
- taux de TVA réduit 5,5%,
- aides de l’ANAH (Agence Nationale pour l’Amélioration de l’Habitat),
- certaines aides locales.
Pour approfondir :
Consultez le guide “Installer une pompe à chaleur” édité par l’ADEME – Avril 2015
Pompe à chaleur
Bien choisir sa pompe à chaleur pour piscine
L’entretien d’une pompe à chaleur en 3 points