Principe pompe à chaleur

Les pompes à chaleur utilisent l’énergie de l’environnement (eau, sol, air) pour chauffer le logement. Il faut compter entre 70€ et 120€/m2 pour en installer une. Elles permettent de faire des économies d’énergie qui se traduisent par une baisse de la facture à la fin du mois.

Quel est le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur ?

Une pompe à chaleur fonctionne en puisant de l’énergie à l’extérieur du logement pour la transformer en chaleur diffusée à l’intérieur du logement.

Quels sont les composants d’une pompe à chaleur ?

Une pompe à chaleur est un appareil de chauffage et de production d’eau chaude composé de plusieurs blocs :

• Une unité extérieure qui extrait de l’air grâce à un ventilateur pour en récupérer les calories et les transmettre à un fluide frigorigène
• Une unité intérieure à placer dans un garage ou une buanderie par exemple, dans laquelle se font les échanges de calories entre le fluide frigorigène et l’eau des réseaux de chauffage et d’eau chaude sanitaire

L’unité intérieure est composée de : 

• L’évaporateur où le fluide monte en température grâce aux calories captées dans l’air extérieur et devient ainsi gazeux
• le compresseur où le fluide frigorigène à l’état gazeux est comprimé, afin d’augmenter sa pression
• Le condenseur où le fluide frigorigène repasse de l’état gazeux à l’état liquide. En se condensant, il cède de la chaleur à l’eau du circuit de chauffage (et d’eau chaude sanitaire, si la pompe à chaleur la produit) qui alimente les émetteurs
• Le détendeur où le fluide frigorigène passe pour abaisser la pression et la température du fluide

Comment est diffusée la chaleur dans le logement ?

En fonction du type de PAC, la chaleur est diffusée différemment dans le logement. L’énergie est puisée dans l’environnement extérieur (eau, sol, air) pour être transformée en chaleur. Puis, cette chaleur est diffusée via le système de chauffage du logement.

En fonction du système choisi, les émetteurs de chaleur peuvent être des radiateurs, plancher chauffant, ou encore ventilo-convecteurs.

Quels sont les critères à respecter lors de l’installation d’une PAC ?

Il y a plusieurs points à prendre en compte lors de l’installation d’une PAC :

• L’emplacement
• L’ancien réseau de chauffage
• L’installateur :

L’emplacement de sa pompe à chaleur

Le principal inconvénient d’une pompe à chaleur est qu’elle est à l’origine de nuisances sonores. Il faut donc s’assurer que la PAC n’est pas installée à proximité de votre logement ou des logements voisins.

Prendre en considération le réseau de chauffage existant

Il existe plusieurs types de PAC. Par exemple, une PAC air-eau est particulièrement adaptée à un circuit de distribution d’eau chaude. Au contraire, on privilégiera une PAC air-air pour un logement non équipé.

Bien choisir l’artisan qui va réaliser l’installation de la PAC

Il est nécessaire de faire appel à un professionnel RGE. C’est notamment obligatoire pour pouvoir faire appel aux aides énergie. Mais cela offre aussi l’assurance d’une installation parfaite et d’un fonctionnement optimal.

Quels sont les différents modèles de PAC ?

Il existe trois types de pompe à chaleur : 

• Aérothermique : Elle puise l’énergie dans l’air extérieur et chauffe le logement en rejetant de l’air chaud à l’intérieur (air-air) ou via de l’eau dans le système de chauffage central (air-eau).
• Hydrothermique (eau-eau) : Elle puise l’énergie dans les nappes phréatiques et chauffe le logement via de l’eau dans le système de chauffage central.
• Géothermique (sol-eau) : Elle puise l’énergie dans le sol et chauffe le logement via de l’eau dans le système de chauffage central.

Principe des différents modèles de PAC

1. Quel est le principe de fonctionnement d’une PAC air-air ?

Une PAC air-air récupère l’air extérieur (grâce à un bloc externe) pour en extraire les calories et insuffler de l’air chaud dans les différentes pièces de l’habitation. Elles ne font pas appel au circuit de chauffage central, ce qui implique l’installation d’une bouche d’insufflation de l’air dans chacune des pièces qui doivent être chauffées.

Quels sont les composants d’une pompe à chaleur air-air ?

La pompe à chaleur air-air se compose d’un bloc externe et de plusieurs blocs internes.

Le bloc externe capte l’énergie de l’air extérieur pour le transformer en chaleur. Les éléments internes sont généralement des splits fixés au plafond ou sur le mur. Ces blocs internes diffusent la chaleur dans chacune des pièces du logement.

Comment est diffusée dans le logement la chaleur produite par une PAC air-air ?

La chaleur de la PAC air-air est diffusée via des ventilo-convecteurs ou des grilles murales qui soufflent de l’air chaud dans chacune des pièces qui nécessite du chauffage. Souvent, ces appareils peuvent aussi insuffler de l’air froid pour servir de climatisation.

Quels sont les critères à respecter lors de l’installation d’une PAC air-air ?

Il y a plusieurs critères à prendre en compte lors de l’installation d’une PAC air-air : 

• L’espace extérieur : Il faut veiller à ce que l’unité extérieure ne soit pas placée trop près du voisinage, car le fonctionnement de la PAC engendre du bruit
• L’espace intérieur : Il est nécessaire de disposer d’emplacements pour les unités intérieures. En général, les ventilo-convecteurs sont placés comme des climatiseurs, au-dessus des portes des différentes pièces à vivre
• L’installateur : Il est fortement recommandé de ne pas engager soi-même les travaux, mais plutôt de faire appel à une entreprise spécialisée dans les pompes à chaleur. Optez de préférence pour un installateur certifié QualiPac

2. Quel est le principe de fonctionnement d’une PAC air-eau ?

Comme pour la PAC air-air, la pompe à chaleur air-eau puise son énergie dans l’air extérieur. Cette énergie est transformée en chaleur pour chauffer l’eau qui alimente le système de chauffage.

Quels sont les composants d’une PAC air-eau ?

Une pompe à chaleur air-eau se compose de 2 unités :

• L’unité extérieure qui capte les calories contenues dans l’air ou dans la terre
• L’unité intérieure qui condense la chaleur pour ensuite la répartir dans le circuit de chauffage

Comment est diffusée dans le logement la chaleur produite par une PAC air-eau ?

Avec une PAC air-eau, la chaleur est diffusée via de l’eau chaude qui circule dans le système de chauffage. Les émetteurs de chaleur peuvent être des radiateurs ou un plancher chauffant.

Quels sont les critères à respecter lors de l’installation d’une PAC air-eau ?

Il y a plusieurs critères à prendre en compte lors de l’installation d’une PAC air-eau : 

• Il faut disposer d’un espace extérieur suffisant (un jardin, une cour, un balcon, etc.) assez grand. La PAC engendre du bruit, favorisez un endroit à distance des ouvertures de votre maison et du voisinage
• Pour s’assurer d’une installation conforme, il faut faire appel à un professionnel spécialiste. De plus, pour être éligible aux aides, la PAC doit être installée par un professionnel RGE

3. Quel est le principe de fonctionnement d’une PAC eau-eau ?

La PAC eau-eau permet d’alimenter le système de chauffage et de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS). Elle puise l’énergie dans les nappes phréatiques et chauffe le logement via de l’eau dans le système de chauffage central.

Quels sont les composants d’une pompe à chaleur eau-eau ?

Pour fonctionner la pompe à chaleur eau-eau se compose de : 

• Capteurs verticaux ou horizontaux enterrés qui récupère les calories
• Liquide frigorigène qui transporte la chaleur
• Un circuit de chauffage central qui diffuse la chaleur

Comment est diffusée dans le logement la chaleur produite par une PAC eau-eau ?

Comme avec la PAC air-eau, la chaleur d’une PAC eau-eau est diffusée via de l’eau chaude qui circule dans le système de chauffage. Les émetteurs de chaleur peuvent être des radiateurs ou un plancher chauffant.

Quels sont les critères à respecter lors de l’installation d’une PAC eau-eau ?

Il y a plusieurs critères à prendre en compte lors de l’installation d’une PAC eau-eau : 

• Les travaux : l’installation des capteurs souterrains entraîne des travaux de forage lourd et coûteux. Le logement doit disposer d’un espace extérieur suffisant
• La nappe phréatique : La maison doit se situer à proximité immédiate d’une nappe phréatique ou d’une rivière souterraine pour pouvoir puiser l’eau nécessaire au fonctionnement de la PAC
• Les démarches administratives : la pose d’une PAC hydrothermique nécessite des démarches administratives. Dans le cas où le forage à réaliser est supérieur à 10 mètres, il faut aviser la Direction régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement

4. Quel est le principe de fonctionnement d’une PAC sol-sol ?

La géothermie consiste à puiser la chaleur présente dans le sol pour la restituer dans un autre environnement, en l’occurrence les pièces de vie d’une habitation. Une pompe à chaleur sol-sol va donc aller chercher l’énergie emmagasinée dans la terre grâce à un réseau de capteurs enterrés puis restituer la chaleur via des planchers chauffants.

Quels sont les composants d’une PAC sol-sol ?

Pour fonctionner, la pompe à chaleur sol-sol se compose de capteurs (verticaux ou horizontaux) enterrés qui récupèrent les calories, d’un liquide frigorigène qui transporte la chaleur et d’un circuit de chauffage central qui diffuse la chaleur.

Comment est diffusée dans le logement la chaleur produite par une PAC sol-sol ?

Dans le cas d’une PAC sol-sol, la chaleur est diffusée via les planchers chauffants installés dans le logement.

Le plancher chauffant est un mode de chauffage qui utilise la surface du sol pour chauffer. Le principe consiste à chauffer peu une grande surface (le sol de l’habitat) au lieu de plusieurs petites surfaces très chaudes (radiateurs) en délivrant le même nombre de calories.

Quels sont les critères à respecter lors de l’installation d’une PAC sol-sol ?

Dans le cas de l’installation d’une pompe à chaleur géothermique, il faut prévoir une place suffisante pour l’enfouissement des divers capteurs dans le sol. Les tuyaux dans lesquels le fluide frigorifique est appelé à circuler doivent être enterrés à une profondeur située entre 60 centimètres et 1,2 mètre.

De plus, il est impératif de faire appel à un expert RGE pour l’installation de la PAC. Les travaux sont lourds et complexes.

Comment choisir sa pompe à chaleur ?

1. Prix d’une pompe à chaleur

Le prix moyen d’une pompe à chaleur se situe entre 70€ et 120€/m². Il faut ensuite compter jusqu’à 3.000€ pour l’installation.

Tableau récapitulatif des prix moyens des différents modèles de PAC

Type de PAC	Prix moyen	Prix moyen de l’installation
Air-air	70€/m²	3.000€
Air-eau	80€/m²	2.500€
Eau-eau	120€/m²	3.000€

2. Rendement d’une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur (PAC) est un système de chauffage qui dispose d’un rendement très important et permet des économies d’énergie.

Le rendement moyen (COP) de la plupart des pompes à chaleur avoisine une valeur minimale de quatre. En d’autres termes, la pompe à chaleur a besoin de 1kWh d’électricité pour produire 4kWh d’énergie calorifique (chaleur). Plus le COP est élevé, meilleur est le rendement.

Comment estimer la puissance nécessaire de la PAC ?

Pour bien choisir la puissance de sa PAC, il faut prendre en compte le volume du logement, son isolation, la zone climatique et le besoin des habitants. Il est possible d’estimer la puissance nécessaire de son installation en utilisant le calcul suivant :

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

ou

Puissance = Volume à chauffer x Coefficient de construction x la différence de Température entre celle souhaitée à l’intérieur et la température extérieure de base

Estimation de la puissance nécessaire en fonction de la taille d’un logement

Surface	Estimation de la puissance nécessaire
≤ 40 m²	3-4 kW
100 m²	6 kW
160 m²	10 kW
200 m²	14 kW
280 m²	16 kW

3. Quelle pompe à chaleur choisir ?

Pour bien choisir sa PAC, il faut prendre en compte le type de PAC souhaitée : air-air, eau-eau, air-eau, réversible, sans unité extérieure, avec ECS, etc.

Le choix de la PAC dépend de plusieurs critères : 

• Le besoin énergétique du logement : taille, isolation, année de construction, zone climatique
• L’éligibilité du matériel aux aides
• Le temps des travaux (à éviter en hiver puisque possibilité d’avoir une coupure de chauffage pendant quelques jours)
• Le budget

Par exemple, une PAC air-air est moins chère que les autres types de PAC, mais elle ne produit pas d’ECS ; la PAC air-eau est moins coûteuse et elle produit de l’ECS, mais son efficacité dépend des températures extérieures ; la PAC eau-eau est plus fiable, mais elle est coûteuse.

Notre sélection de pompes à chaleur