Chauffage, eau chaude sanitaire :

Pompes à chaleur

 Le principe d’une pompe à chaleur (PAC) est de récupérer l’énergie thermique présente dans l’environnement extérieur pour chauffer l’intérieur ou l’eau sanitaire d’une habitation.
 

 Calories récupérée dans l'air : on parle d'Aérothermie
Installateur Pompe à chaleur air-air

 

Calories récupérées dans le sol : on parle de Géothermie
Artisan spécialisé en géothermie

 

Calories récupérées dans l'eau : on parle d'Aquathermie
Installateur pompe à chaleur



Au sain de ces grandes familles de pompes à chaleur, on retrouve trois système principaux  :


Suivant les performances recherchées et les caractéristiques du bâtiment (altitude, climat, orientation, isolation, nature des sols...), il est important de choisir la pompe à chaleur la mieux adaptée à son habitation.
Pour cela, le coefficient de performance est un élément essentiel à prendre en considération.

 

Principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur


Pour simplifier, une pompe à chaleur fonctionne comme un réfrigérateur inversé.
Dans un réfrigérateur, de la chaleur est puisée à l’intérieur de celui-ci, ce qui en abaisse la température, puis est rejetée à l’extérieur, dans l’air de la cuisine. Les pompes à chaleur fonctionnent selon le même principe, mais c’est l’environnement extérieur (sol, air ou eau) qui fournit la chaleur et l’intérieur du logement qui la récupère.
Certaines PAC fonctionnent en mode réversible et permettent de rafraichir l’air intérieur en été.

 Pompe à chaleur

Coefficient de performance d'une pompe à chaleur


La performance énergétique d'une pompe à chaleur est déterminée par le rapport entre la quantité de chaleur produite et l'énergie électrique consommée par le compresseur. Si pour chaque kWh électrique consommé, la PAC émet 4 kWh de chaleur dans la maison à chauffer, on dit qu'il a un coefficient de performance (COP) de 4.
Le COP dépend notamment des températures extérieures. Plus l’écart est important entre la température extérieure et la température intérieure souhaitée, plus le COP diminue.

 

Principaux avantages des pompes à chaleur :

  • Confort d'utilisation,
  • 60% d’économie par rapport à un chauffage électrique (convecteurs),
  • Possibilité de climatisation en été.

Principaux inconvénients des pompes à chaleur :

  • Equipement coûteux et nécessitant des travaux importants dans le cas de systèmes géothermiques et aquathermique,
  • Dans le cas de l’aérothermie, les performances de l’installation dépendent de la température extérieure et peuvent nécessiter un chauffage d’appoint,
  • Présence de fluides frigorigènes : obligation de faire intervenir un frigoriste agréé lors du changement de l’installation.


Normes et qualifications concernant les pompes à chaleur


La marque NF PAC et la certification Eurovent permettent d’attester de la qualité des équipements.
Pour être sûr de la de la qualité de mise en œuvre, il est recommandé de faire appel à un professionnel référencé « QualiPAC » (voir rubrique Qualifications, labels).

Aides financières pour l'installation d'une pompe à chaleur


L’installation d’une pompe à chaleur par un professionnel peut permettre, sous certaines conditions, de bénéficier d'un crédit d'impôt (voir rubrique Aides en Auvergne).

 

Les trois grands systèmes de pompes à chaleur :

Les PAC à détente directe


Ce procédé est constitué d’un circuit unique dans lequel circule une quantité importante de fluide frigorigène. Les conditions de mise en œuvre sont particulièrement importantes (étanchéité) c’est pourquoi il est vivement recommandé de faire appel à un professionnel qualifié. De même, ce type d’équipement nécessite un contrôle rigoureux en fin de vie, et peut entrainer des travaux conséquents en cas de changement de chauffage.

 Les PAC mixtes


Elles sont constituées de deux circuits distincts. Le premier, contient des fluides frigorigènes qui circulent au travers des capteurs (environnement extérieur), et réchauffent via un échangeur le second circuit contenant de l’eau, qui elle-même circule vers les émetteurs de chaleur à l’intérieur de l’habitation.

Les PAC à fluide intermédiaire


Elles sont constituées de trois circuits. Le premier contient de l’eau additionnée d’antigel qui circule à travers les capteurs (environnement extérieur), et réchauffe le circuit intermédiaire relié à la pompe et constitué de fluide frigorigènes. Celui-ci va lui-même transmettre sa chaleur à un troisième circuit constitué d’eau circulant vers les émetteurs de chaleur à l’intérieur de l’habitation. 

Les trois grandes familles de pompes à chaleur

Aérothermie


Le principe de la pompe à chaleur aérothermique consiste à récupérer l’énergie thermique présente dans l’air extérieur et de la restituer à l’intérieur de l’habitat soit en propulsant de l’air chaud, soit en chauffant de l’eau. 
On distingue donc deux procédés :

PAC air / air
C’est le modèle le plus souvent installé. La PAC air / air puise l'énergie dans l'air extérieur et la restitue en propulsant de l'air chaud à l'intérieur du logement (froid en cas de climatisation). Moins chère que les autres modèles, facile à installer, utilisable en appartement, elle peut à la fois chauffer et climatiser. C’est le principe d’une climatisation réversible. Cependant, ce type de chauffage n’est pas autonome dans une région comme l’Auvergne où il fait froid l’hiver.
Attention, les modèles premiers prix peuvent s’avérer bruyants. Cette pompe à chaleur ne permet pas de bénéficier de crédit d'impôt. 

PAC air / eau
La pompe à chaleur air / eau est, avec la air / air, le modèle le plus souvent installé. Elle puise l'énergie dans l'air extérieur et la restitue en chauffant de l'eau. Elle permet de chauffer ou rafraîchir (plutôt que vraiment climatiser) et de produire de l'eau chaude sanitaire. Les pompes à chaleur les plus récentes supportent désormais les grands froids sans besoin d'appoint.
Moins chère que les systèmes sol-eau ou eau-eau car ne nécessitant pas de travaux de terrassement, l’installation d’une PAC air / eau peut permettre, sous certaines conditions, de bénéficier d'un crédit d'impôt (voir rubrique Aides en Auvergne).

Artisan pompe à chaleur Auvergne

Géothermie



Pompe à chaleur géothermiqueLes pompes à chaleur géothermiques ont des capteurs enterrés . Elles puisent l'énergie dans le sol et la restitue en chauffant de l'eau. Ce type de PAC est très performant quelle que soit la température hivernale. En effet, l’inertie thermique du sol permet aux capteurs enterrés de récupérer une chaleur à peu près constante toute l’année. Ce type de système peut donc fonctionner en autonomie sans chauffage d'appoint, et permet en plus du chauffage de produire de l'eau chaude sanitaire et dans certains cas de rafraîchir le logement.
Les capteurs enterrés peuvent être placés de manière horizontale ou verticale. Les premiers sont installés en boucles enterrées horizontalement à faible profondeur (de 0,60 m à 1,20 m). On estime que la surface de capteurs nécessaire est de 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer d’où la nécessité d’avoir un minimum de terrain et de réaliser des travaux de terrassement.
Les capteurs verticaux sont positionnés en forme de U et peuvent aller jusqu’à 80 mètres de profondeur. L’emprise au sol est minime mais les travaux de forage sont coûteux.
L’installation d’une PAC géothermique peut permettre, sous certaines conditions, de bénéficier d'un crédit d'impôt (voir la rubrique Aides en Auvergne).  

 

installateur pompe à chaleur

Aquathermie


Une PAC aquathermique fonctionne sur le même principe qu’une PAC géothermique à capteurs verticaux à la différence que ce sont les nappes phréatiques qui servent de source chaude (si la réglementation permet leur exploitation). Dans les deux cas, les systèmes sont très performants, mais nécessitent des travaux de forage coûteux.
Ce type d’installation peut permettre, sous certaines conditions, de bénéficier d'un crédit d'impôt
(voir la rubrique
Aides en Auvergne). 

installateur pompe à chaleur