Puissance pompe à chaleur

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Calcul puissance pompe à chaleur (PAC) air-air

Le calcul de la puissance d’une pompe à chaleur air-air est le même que pour une PAC classique : P = V x C x T. V étant le volume global du logement (m³), C le coefficient de construction (le niveau d’isolation) et T la soustraction de la température (°C) ambiante souhaitée à l’intérieur du logement par la température extérieure de base (déterminée par la zone climatique).

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Calcul puissance pompe à chaleur (PAC) air-air

: l’essentiel

Calcul de la puissance d’une PAC air-airP = V x C x T
Critères pour choisir sa puissance de PAC air-airVolume du logement, son niveau d’isolation,
sa zone climatique, les besoins de ses habitants
PAC air-air d’un mauvais dimensionnementPannes, casses, chauffe inégale, pertes d’argent

Comment calculer la puissance idéale pour sa PAC air-air ?

La puissance de pompe à chaleur air-air idéale se trouve en effectuant le calcul suivant :

P = V (en m³) x C (en W/(m³.°C)) x T (en °C)

ou

Puissance = Volume à chauffer (en m³) x Coefficient de construction (en W/(m³.°C)) x la différence de Température (°C) entre celle souhaitée à l’intérieur et la température extérieure de base

Exemple de la puissance nécessaire pour une PAC air-air dans une maison mal isolée* à Paris

Paris se situe en zone climatique 1 (h1), la température extérieure de base est de -9°C et la température souhaitée dans le logement est de 19°C. La puissance nécessaire pour installer une pompe à chaleur dans cette maison de 180m² avec une hauteur sous plafond de 2,70m sera alors de :

Puissance = (180 x 2,70) x 1,3 x (19°C – (-9°C)) = 17.690W soit environ 17.7kW

*Une maison mal isolée possède un coefficient de construction de 1,3. Les autres valeurs pour chaque niveau d’isolation sont données par la suite.

Les critères à prendre en compte dans le choix de sa puissance de PAC air-air

Le volume global du logement, son niveau d’isolation, sa zone climatique ainsi que les besoins de ses habitants sont autant de critères à prendre en compte dans le choix du dimensionnement de sa PAC.

1. Le volume global du logement

C’est bien la puissance qui va déterminer une homogénéité de chauffe dans l’entièreté des pièces du logement. Un volume conséquent est le plus souvent synonyme de PAC puissante (plus de 10kW). Dans le cas contraire, une PAC de plus petite puissance est le plus souvent choisie (moins de 10kW).

Comment est calculé le volume d’une maison ?

Le Volume (en m³) d’une maison est obtenu en multipliant la Superficie au sol (en m²) par la Hauteur sous plafond (en m).

V = S x H

Par exemple, pour une maison de 150m² avec une hauteur sous plafond de 2,50m, le calcul sera : 150 x 2,50 = 375m³

2. Le niveau d’isolation du logement

Selon le niveau des déperditions énergétiques (voir un exemple ci-dessous) du logement, la puissance de la pompe à chaleur devra être plus ou moins élevée pour pouvoir compenser et chauffer correctement.

deperditions energetiques 2

1 : Un pont thermique ou nœud constructif (5%)
2 : Fenêtres (15%)
3 : Sols (10%)
4 : Murs (20%)
5 : Toiture (30%)
6 : Air renouvelé et fuites (20%)

Le niveau d’isolation établi, il est ensuite corrélé à un coefficient de construction qui est utilisé dans le calcul de la puissance.

Qu’est-ce que le coefficient de construction d’un logement ?

Le coefficient de construction est indiqué lors du bilan thermique (aussi appelé DPE : Diagnostic de Performance Énergétique) du logement réalisé par un professionnel RGE.

Niveau d’isolationCoefficient de construction
Normes RT20120,7
Normes RT20050,75
Normes RT20000,85
Bien isolé1,1
Mal isolé1,3
Très mal isolée1,6

Logement très mal isolé et pompe à chaleur air-air : compatible ?

La PAC air-air n’est pas du tout adaptée à un logement très mal isolé. Elle ne pourra jamais atteindre le seuil de chauffage fixé par les habitants du foyer puisque les déperditions énergétiques seront trop conséquentes.

La pompe à chaleur fonctionnera en continu : pannes et pertes d’argent sont à attendre. Il vaut mieux isoler son logement puis investir dans une PAC.

3. La zone climatique du logement

La pompe à chaleur et son niveau de chauffe sont très certainement influencés par les températures externes au logement.

Dans une zone au climat froid et rude l’hiver, une pompe à chaleur air-air de faible puissance ne pourra jamais subvenir aux besoins du logement. En revanche, dans une zone au climat tempéré et doux, ce même type de PAC air-air sera bien mieux adapté.

Il existe trois zones climatiques différentes en France :

carte de france en fonction des besoins énergétiques (climat froid tempéré chaud)

❄️ H1 (climat froid) : -9°C
⛅️ H2 (climat tempéré) : -6°C
☀️ H3 (climat chaud) : -3°C

4. Les besoins des habitants du logement

Les besoins des habitants du logement importent pour beaucoup dans le choix de puissance d’une pompe à chaleur :

  • Résistance aux températures froides ou frilosité importante
  • Seuil à partir duquel le confort de chauffe est estimé
  • Besoin d’une chauffe rapide ou douce
  • Train de vie quotidien

Voici autant de critères à considérer avec la totalité des membres du foyer. Une fois cela établi, une température ambiante moyenne souhaitée à l’intérieur du logement pourra être décidée.

19°C

Une température ambiante intérieure de 19°C est conseillée et considérée par beaucoup comme la plus adéquate.

Simulations et calcul de puissances de PAC air-air

Logement de 150m² à Paris avec hauteur sous plafond de 2,70m

Volume405m³
Coefficient de construction0,7 (Normes RT2012)
T° intérieure20°C
Zone climatique-9°C (H1)

La puissance de la pompe à chaleur air-air devra être d’au moins 8,2kW.

Logement de 120m² à Marseille avec hauteur sous plafond de 2,50m

Volume300m³
Coefficient de construction1,1 (Bien isolé)
T° intérieure21°C
Zone climatique-3°C (H3)

La puissance de la pompe à chaleur air-air devra être d’au moins 7,9kW.

Logement de 180m² à Lyon avec hauteur sous plafond de 3m

Volume540m³
Coefficient de construction1,3 (Mal isolé)
T° intérieure19°C
Zone climatique-9°C (H1)

La puissance de la pompe à chaleur air-air devra être d’au moins 19,6kW.

Pourquoi est-il important de bien calculer la puissance de sa PAC air-air ?

Calculer la puissance adéquate pour sa PAC air-air permet d’économiser jusqu’à 75% sur sa facture d’énergie. L’appréciation d’un confort de chauffe optimale et le profit de la durée de vie de 20 ans annoncée par le fabricant sont d’autres avantages.

1. Les conséquences d’un surdimensionnement de PAC air-air

Lorsque la PAC est surdimensionnée, elle atteint son objectif de chauffe bien trop rapidement, notamment lors des périodes plus douces (automne et printemps). Elle fonctionne par à-coups, avec une succession de mises en marche et arrêts. Cet état risque de provoquer une fatigue et une potentielle panne du compresseur.

2. Les conséquences d’un sous-dimensionnement de PAC air-air

Lorsque la PAC est sous-dimensionnée, elle n’atteint jamais son objectif de chauffe, plus particulièrement lors des périodes très froides (hiver). Elle fonctionne en continu, pour ainsi dire dans le vide. Cet état risque de provoquer une explosion de la facture énergétique et peut raccourcir la durée de vie de la PAC en plus d’un endommagement de certaines pièces.

Comment calculer la puissance d’une PAC air-air lorsque l’on possède une chaudière en relève ?

Une chaudière en relève de pompe à chaleur est un système bivalent consistant en l’installation de deux systèmes de chauffage, l’un principal et l’un en appoint, ce dernier se mettant en marche lorsque le premier n’est plus capable d’assumer la chauffe du logement (lors d’un hiver rude par exemple).

Le chauffage principal, ici la PAC, doit être capable de subvenir à 80% des besoins totaux des habitants du foyer. Elle doit donc être de 80% de la puissance prévue si elle n’était que la seule source de chaleur dans le logement. Les 20% restants sont pris en charge par le chauffage d’appoint, ici la chaudière.

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