Pompe à chaleur : types, fonctionnement, prix, aides

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Tout savoir sur les pompes à chaleur

Air, eau ou terre, la pompe à chaleur est un système de chauffage établi sur l’utilisation d’énergies renouvelables. Confort thermique, baisse de l’empreinte carbone, économies d’énergie, la pompe à chaleur est un véritable allié pour remplacer un chauffage au fioul ou au gaz. Sur cette page, découvrez toutes les caractéristiques de cet équipement.



⚙️ Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur, aussi surnommée PAC, est un dispositif de chauffage utilisant les calories présentes dans l’air, l’eau ou le sol afin de les transformer en énergie thermique pour chauffer un logement. Avant de comprendre le fonctionnement de la pompe à chaleur, il convient de connaître les éléments qui la composent.

Une pompe à chaleur est composée principalement de quatre éléments :

schéma fonctionnement pompe è chaleur
  • Un compresseur ;
  • Un évaporateur pour capter les calories extérieures ;
  • Un condenseur pour les restituer à l’intérieur ;
  • Un détendeur.

Le fonctionnement d’une PAC est très simple et se réalise en quatre étapes :

  1. L’énergie présente à l’extérieur du logement est extraite puis injectée à l’intérieur de l’habitation grâce à l’évaporateur.
  2. Ce transfert de chaleur est réalisé par le biais d’un liquide caloporteur, aussi appelé fluide frigorigène. Sous l’action du compresseur, le liquide se transforme en gaz chaud.
  3. Ce gaz chaud est alors dirigé vers le condenseur ou le système de chauffage du logement.
  4. Par la suite, le gaz se refroidit et revient vers l’évaporateur pour démarrer un nouveau cycle.

La pompe à chaleur est donc un système de chauffage, et selon les modèles aussi un système de climatisation, qui puise son énergie dans la nature. La pompe à chaleur peut aussi chauffer une piscine. Cette énergie est gratuite, propre et inépuisable, car sans cesse renouvelée par les rayons du soleil, le vent et les précipitations.

La PAC a-t-elle besoin d'électricité ? Il est important de rappeler que pour fonctionner la pompe à chaleur doit être alimentée en électricité. Pour réduire les factures d'électricité, il est conseillé de choisir une offre adaptée à son besoin. Comparez les différentes offres en contactant gratuitement un conseiller Selectra au :
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🧐 Quels sont les différents types de pompe à chaleur ?

Sur le marché, il existe actuellement différents modèles de pompes à chaleur :

  1. PAC aérothermique air / air
  2. PAC aérothermique air / eau
  3. PAC géothermique sol / eau
  4. PAC hydrothermique eau / eau
  5. PAC hybride
  6. PAC réversible

PAC aérothermique air / air

La pompe à chaleur air/air prélève les calories présentes dans l’air extérieur, les réchauffent et les diffusent directement via des ventilo-convecteurs dans la pièce à chauffer. Le rendement de la PAC air-air dépend principalement de la température extérieure. De ce fait, plus l’air capté est chaud, plus la PAC sera performante.

PAC aérothermique air / eau

La pompe à chaleur air/eau prélève les calories présentes dans l’air extérieur pour les réinjecter dans l’eau du système de chauffage du logement. La PAC air-eau permet donc autant d’alimenter le chauffage central que le circuit d’eau chaude sanitaire (ECS). Ainsi les radiateurs, le plancher chauffant ou encore le ballon d’eau chaude peuvent être reliés à la PAC air-eau.

PAC géothermique sol / eau

La pompe à chaleur sol-eau prélève les calories présentes dans le sol pour chauffer un logement et produire de l’eau chaude sanitaire. La PAC sol-eau est composée de capteurs verticaux ou horizontaux qui vont puiser l’énergie de la chaleur du sol et la transporter à la pompe à chaleur grâce au liquide caloporteur.

PAC hydrothermique eau / eau

La pompe à chaleur eau-eau puise les calories présentes dans l’eau des nappes phréatiques pour les réinjecter dans le circuit de chauffage central et d’eau chaude du logement. Pour installer une PAC eau-eau, deux puits doivent être creusés : un puits de captage et un puits d’évacuation. Il est nécessaire d’obtenir une autorisation de la mairie avant de procéder au forage.

PAC hybride

La pompe à chaleur hybride, aussi nommée chaudière hybride, est un système de chauffage alliant la technologie d’une pompe à chaleur air-eau et celle d’une chaudière à condensation au gaz ou au fioul. Ce système de chauffage bi-énergie assure tous les besoins en chauffage et en ECS du foyer tout en réduisant la consommation énergétique et en limitant l’impact sur l’environnement.

PAC réversible

La pompe à chaleur réversible est un modèle de PAC qui permet autant de chauffer un logement en hiver que de le rafraîchir en été. La PAC réversible fonctionne sur le même principe que les PAC citées plus haut, à savoir que les calories sont captées dans l’air ambiant, l’eau ou le sol et sont ensuite transmises dans le logement.

En activant le mode réversible, l’appareil inverse son système de fonctionnement, c’est-à-dire que le liquide frigorigène va absorber la chaleur à l’intérieur de l’habitation pour l’évacuer à l’extérieur.

⚠️ Il faut cependant noter que les pompes à chaleur ne sont pas toutes réversibles.

Quelle est la différence entre PAC monosplit et PAC multisplit ? Parmi les différents modèles de pompes à chaleur, on distingue les PAC monosplit et les PAC multisplit. Ici, la seule différence se situe au niveau du nombre de pièces à chauffer. Une PAC mono-split est composée d’une seule unité intérieure, alors qu’une PAC multi-split est composée de plusieurs unités intérieures pouvant être placées dans différentes pièces.

🔧 Comment installer une pompe à chaleur ?

  1. Les pré-requis
  2. Faire appel à un professionnel RGE
  3. Les étapes

Les pré-requis

pré-requis à l'installation d'une PAC

Avant d’installer une pompe à chaleur, il est important de vérifier quelques éléments :

  • L’isolation : afin de profiter au maximum des performances de sa pompe à chaleur, il faut s’assurer de la bonne isolation thermique de son logement et engager des travaux si nécessaire. En effet, une bonne isolation permet de limiter les consommations d’énergie et les déperditions de chaleur.
  • L’emplacement : selon le modèle choisi, le risque de nuisance sonore de l’unité extérieure sera plus ou moins important. Il convient alors de choisir un lieu peu fréquenté par les habitants, mais également à distance des voisins. De plus, la longueur des tuyaux frigorifiques étant limitée, il est conseillé de placer l’unité intérieure à une distance de 15 à 20 mètres de l’unité extérieure.
  • Le réseau de chauffage : selon le combustible initial de l’installation de chauffage, il est possible d’installer une PAC sur un réseau déjà existant. C’est le cas pour les réseaux fonctionnant au gaz ou au fioul. Dans le cas d’un chauffage électrique ou au bois, il sera nécessaire de recréer le réseau de chauffe.
  • La surface : il est important d’adapter le dimensionnement de la PAC à la superficie de son logement.

Faire appel à un professionnel RGE

Les pompes à chaleur sont des appareils plutôt sophistiqués et leur pose exige un certain savoir-faire, par conséquent, il est préférable de faire appel à un professionnel qualifié et Reconnu Garant de l’Environnement (RGE). Cette mention assure une démarche de qualité pour les travaux d’installation.

De plus, pour bénéficier des aides financières, il est obligatoire de recourir à des professionnels RGE. Découvrez l’annuaire des artisans qualifiés pour réaliser vos travaux de rénovation énergétique.

Les étapes

Lors de son installation, le professionnel réalisera les étapes suivantes :

  1. Mise en place de l’unité extérieure, selon le type de PAC, un forage sera nécessaire ;
  2. Pose de l’unité intérieure et raccordement entre les unités ainsi qu’au réseau électrique ;
  3. Mise en place du fluide frigorigène ;
  4. Vérification de l’absence de fuites au niveau du raccordement ;
  5. Mise en service de la pompe à chaleur.

À quoi sert le fluide frigorigène dans une pompe à chaleur ? Le fluide frigorigène est un fluide, introduit dans la pompe à chaleur, qui assure les transferts des calories de l'extérieur vers l'intérieur. La manipulation de fluides frigorigènes nécessite une attestation d'aptitude.

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💰 Combien coûte une pompe à chaleur ?

Les prix des pompes à chaleur varient en fonction des modèles, de l’efficacité, de la puissance, de la surface à chauffer et de plusieurs autres paramètres.

Prix des différents types de pompes à chaleur
Type de Pompe à chaleur Prix (Matériel et pose)
Pompe à chaleur air/air Entre 5 000 et 10 000 €
Pompe à chaleur air/eau Entre 8 000 et 16 000 €
Pompe à chaleur sol/eau Entre 15 000 et 25 000 €
Pompe à chaleur eau/eau Entre 12 000 et 25 000 €
Pompe à chaleur hybride Entre 6 000 et 8 000 €
Pompe à chaleur réversible PAC réversible air-air : entre 5 000 et 8 000 €
PAC réversible air-eau : entre 6 000 et 15 000 €

Prix donnés à titre indicatif.

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💸 Quelles sont les aides financières de l’État en 2022 ?

La pompe à chaleur présente de nombreux avantages comme l’amélioration des performances énergétiques du logement ou la faible consommation d’énergie, cependant son prix peut être un frein à l’achat. Afin d’encourager les Français à s’équiper d’une pompe à chaleur, l’État a mis en place plusieurs aides financières pour les travaux de rénovation énergétique.

Dans le tableau ci-dessous, retrouvez les différentes aides existantes pour l’installation d’une pompe à chaleur :

Les aides financières selon les différents types de pompes à chaleur
Aide Équipement Montant Comment l’obtenir ?
MaPrimeRénov' Pompe à chaleur air/eau Jusqu’à 4 000 € Site internet MaPrimeRénov’
Pompe à chaleur géothermique Jusqu’à 10 000 €
Prime Coup de pouce chauffage Pompe à chaleur air/eau ou eau/eau Jusqu’à 4 000 €
  1. Accepter l'offre du signataire de la charte avant de signer le devis des travaux.

  2. Faire réaliser les travaux par le professionnel.

  3. Retourner les documents (factures, attestations sur l’honneur, etc.) au signataire de la charte dans les délais prévus.
Éco- Prêt à Taux Zéro Pompe à chaleur pour chauffage ou chauffage et production d’ECS Jusqu’à 30 000 € Directement auprès d’une banque
TVA à taux réduit Pompe à chaleur air/eau, géothermique ou eau/eau TVA réduite à 5,5% Appliquée par l'entreprise ayant effectué l'installation

Ces aides sont soumises à conditions, notamment au plafond de ressources du foyer et à la réalisation des travaux par un professionnel RGE.

🔎 Quelle pompe à chaleur choisir ?

  1. Quelle est la puissance d’une PAC ?
  2. Quel rendement pour une PAC ?

Quelle est la puissance d’une PAC ?

calculer la puissance d'une pompe è chaleur

La puissance d’une pompe à chaleur, aussi dite dimensionnement, est un élément important à considérer lors de l’installation. En effet, le choix de la puissance de sa pompe à chaleur aide à garantir un confort thermique et à rentabiliser l’appareil.

Si la puissance est trop élevée, il y a un risque de surconsommation d’énergie et d’usure prématurée des composants. Au contraire, si la puissance est trop faible, l’équipement ne chauffera pas assez le logement, le recours à un chauffage d’appoint sera alors inévitable.

Pour mesurer la puissance la plus adaptée à son logement, différents éléments sont considérés :

  • La surface et le volume du logement ;
  • Le type de chauffage à disposition (plancher chauffant, radiateur, etc.) ;
  • L’isolation de l’habitat ;
  • La température intérieure souhaitée ;
  • La zone géographique du logement (région plus au nord ou au sud) ;
  • Le nombre d’habitants (pour l’approvisionnement en ECS).

Avec tous ces éléments, il est alors possible de calculer la puissance d’une PAC. La formule de calcul est la suivante :

Puissance = Volume à chauffer * Coefficient de construction * Delta de température

Soit P = V * C * T

Le volume

Pour connaître le volume à chauffer en m3, il faut multiplier la hauteur sous plafond par la surface habitable.

Le coefficient de construction

Le coefficient de construction est normalement fourni lors du Diagnostic de Performance Énergétique (DPE). Pour les logements très mal isolés, le coefficient peut atteindre 1,6 W/m3.°C contre 0,7 W/m3.°C pour les logements bien isolés.

Le delta de température

Le delta de température correspond à la différence entre la température intérieure souhaitée et la température extérieure minimale moyenne. La température extérieure minimale dépend de la zone géographique, pour simplifier, on peut dire que les températures minimales sont :

  • Dans les régions Nord et Est : - 9 °C ;
  • Dans les régions Centre et Ouest : - 6 °C ;
  • Dans les régions Corse et pourtour méditerranéen : - 3 °C.

Exemple de calcul de la puissance d’une PAC pour une maison de 100 m²

Pour une maison de 100 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m, située à Lille, de coefficient de construction 0,9 et chauffée à une température de 19 °C, le calcul sera :

  • Volume à chauffer (V) = 100 X 2,5 = 250 m³
  • Coefficient de construction (C) = 0,9
  • Delta de température (T) = 19-(-9) = 28°

Soit P = V * C * T = 250 x 0,9 x 28 = 6 300 W

La puissance minimale nécessaire est donc de 6 300 W. Il est cependant conseillé de choisir une puissance légèrement plus élevée de 10 à 20 %, soit une puissance entre 7 000 et 7 500 W.

Calcul en ligne de la puissance d'une pompe à chaleur

Type de logement*

Volume*

m3

T (°C)*

°C
 

Quel rendement pour une PAC ?

Le rendement est également un critère de choix, car il indique la performance de l’appareil. Le rendement est présenté principalement par deux indicateurs : le COP et le SCOP.

Le COP ou Coefficient de Performance indique la quantité d’énergie produite par KWh d’électricité consommée. On considère qu’une pompe à chaleur avec un COP compris entre 3 et 5 est économique, sachant que le coefficient de performance maximal est de 7.

Le SCOP ou Coefficient de Performance Saisonnier se base sur le même principe que le COP mais permet une évaluation encore plus précise de l’efficacité énergétique.

💭 Quels sont les avis sur la pompe à chaleur ?

Les avantages de la PAC

  • Réalisation d'économies d'énergie : l'énergie utilisée est renouvelable et gratuite, et les différents composants de l'appareil sont peu énergivores.
  • Confort d'utilisation : la PAC ne dégage aucune odeur, la température monte rapidement et cette température est maintenue dans la pièce.
  • Multifonction : avec les modèles réversibles, il est possible de chauffer, mais aussi de rafraîchir un logement. Les modèles à l'eau peuvent également produire de l'eau chaude sanitaire.

Les inconvénients de la PAC

  • Nuisance sonore : en fonctionnement, l'unité extérieure produit beaucoup de bruit, ce qui peut être dérangeant pour le voisinage.
  • Dépendance aux températures extérieures : des températures extérieures trop basses peuvent affecter le rendement et le fonctionnement de la pompe à chaleur, ce qui n'est pas le cas d'une chaudière.
  • Coût élevé : même avec les aides à la rénovation énergétique, l'achat d’une PAC représente un certain investissement.

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❓ Foire aux questions sur les PAC

Comment entretenir sa PAC ?

Un entretien réalisé par un professionnel est obligatoire :

  • Tous les 2 ans pour les PAC d’une puissance entre 4 kW et 70 kW ;
  • Tous les 5 ans pour les PAC d’une puissance supérieure à 70 kW.

La meilleure option est de souscrire à un contrat d’entretien auprès de l’artisan qui a réalisé l’installation. Selon le modèle de la pompe à chaleur, l’intervention coûte entre 150 et 250 € par an.

À son échelle, le particulier peut aussi entretenir son appareil en nettoyant et dépoussiérant régulièrement les unités intérieures et extérieures.

Quelle est la durée de vie d'une pompe à chaleur ?

Les pompes à chaleur ont généralement une durée de vie comprise entre 15 et 20 ans. Cette durée de vie peut varier selon l’utilisation, les réglages et l’entretien.

Est-ce qu'une pompe à chaleur consomme beaucoup d'électricité ?

La consommation électrique d’une pompe à chaleur dépend du type d’équipement et de la surface du logement. Pour vous donner une idée, dans une maison de 100 m², une pompe à chaleur aérothermique consomme environ 5 000 kWh par an et une pompe à chaleur géothermique consomme environ 3 500 kWh. Ce qui représente respectivement une facture annuelle d'environ 870 € et 609 € pour un abonnement au tarif bleu.

En souscrivant à une offre d’électricité parmi les moins chères, il est possible de réaliser quelques économies sur sa facture d’électricité.

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