Solution de chauffage à la fois économique, performante et respectueuse de l’environnement, la pompe à chaleur (PAC) séduit de plus en plus de foyers français. Types de PAC, fonctionnement, critères de choix, prix moyens et aides financières : on vous dit tout sur ce système de chauffage.
La pompe à chaleur en résumé :
- Différents modèles de pompes à chaleur existent (air-air, air-eau, sol-eau, eau-eau ou sol-sol), adaptés à tous les projets.
- Une PAC capte les calories gratuites dans l’air, le sol ou l’eau pour chauffer ou rafraîchir un logement, voire produire de l’eau chaude sanitaire.
- Grâce aux aides de l’État, son installation est plus accessible.
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Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur (ou PAC) est un équipement thermique qui capte les calories d’une ressource naturellement présente dans l’environnement (air, eau, chaleur du sol) pour les transférer à l’intérieur du logement. Généralement composée d’une (ou plusieurs) unité intérieure et d’un groupe extérieur, elle peut être utilisée pour assurer :
- le chauffage ;
- la production d’eau chaude sanitaire (ECS) ;
- le chauffage d’une piscine ;
- le refroidissement des pièces, lorsqu’elle est réversible.
Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
La pompe à chaleur (PAC) fonctionne en exploitant une ressource naturelle, renouvelable et gratuite (l’air, l’eau ou le sol) pour produire de la chaleur ou du froid. L’unité extérieure capte les calories pour les chauffer (ou les rafraîchir) avant de les transmettre dans le logement via des émetteurs de chaleur (radiateurs, ventilo-convecteurs ou planchers chauffants).
Elle s’appuie sur la répétition d’un cycle thermodynamique en 4 étapes, assuré par un fluide frigorigène (ou frigorifique) qui change d’état :
- l’évaporateur transforme le fluide frigorigène en vapeur pour permettre le puisage des calories de l’air, du sol ou de l’eau ;
- le compresseur fait monter la température du fluide sous l’effet de l’augmentation de la pression ;
- le condenseur fait passer le fluide frigorigène de l’état gazeux à l’état liquide et permet la restitution de la chaleur générée par le changement de phase du fluide frigorigène ;
- le détendeur fait descendre la pression du fluide frigorigène, qui repasse à l’état liquide (effet inverse de celui du compresseur).
Quels sont les différents types de pompes à chaleur ?
Il existe 3 types de pompes à chaleur, selon la source d’énergie utilisée :
- les PAC aérothermiques (air-air et air-eau), qui puisent la chaleur dans l’air extérieur ;
- les PAC géothermiques (sol-eau et sol-sol), qui captent la chaleur du sol ;
- les PAC hydrothermiques (eau-eau), qui utilisent la chaleur de l’eau souterraine.
|
Type de PAC |
Principe |
Émetteurs de chaleur compatibles |
|---|---|---|
|
Air-air |
Capte la chaleur de l’air extérieur pour la diffuser sous forme d’air chaud à l’intérieur |
Ventilo convecteur |
|
Air-eau |
Même principe que la PAC air-air, mais la chaleur est transmise via un circuit d’eau |
- Radiateur à eau - Ventilo convecteur - Plancher hydraulique - Plafond chauffant |
|
Sol-eau |
Capte la chaleur du sol et la transfère via l’eau du chauffage central |
- Radiateur à eau - Ventilo convecteur - Plancher hydraulique |
|
Sol-sol |
Capte la chaleur du sol et la transmet via un plancher chauffant |
Plancher chauffant |
|
Eau-eau |
Utilise la chaleur des nappes phréatiques pour chauffer l’eau du circuit |
- Radiateur à eau - Chauffe-eau - Plancher chauffant |
Les pompes à chaleur aérothermiques
Les pompes à chaleur aérothermiques exploitent les calories naturellement présentes dans l’air pour chauffer l’habitat. Elles se composent généralement d’une unité extérieure et d’une ou plusieurs unités intérieures :
- la PAC air-air est utilisée en remplacement de radiateurs électriques, car elle chauffe l’habitat via la diffusion d’air chaud ;
- la PAC air-eau s’installe généralement en remplacement d’une chaudière gaz, fioul ou électrique et chauffe l’eau d’un circuit de chauffage central (radiateurs à eau ou plancher chauffant hydraulique). Elle peut aussi produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) lorsqu’elle est couplée à un ballon.
Pour quels logements ?
Ce type de PAC est principalement installé dans une construction neuve ou lors d’une rénovation énergétique.
Les PAC géothermiques
Équipées de capteurs enfouis (horizontalement ou verticalement) dans le sol, les PAC géothermiques puisent la chaleur du sous-sol (autour de 10 °C toute l’année) pour alimenter un système de chauffage et, selon les configurations, produire de l’eau chaude sanitaire. On distingue 2 modèles :
- sol-eau, qui capte et transmet la chaleur du sol dans le logement via l’eau des conduits de chauffage pour alimenter un plancher hydraulique, des ventilo-convecteurs ou un radiateur à eau ;
- sol-sol, qui capte la chaleur du sol et la transmet via un plancher chauffant.
Le saviez-vous ?
Ce type de PAC est le moins installé dans les logements, car son prix d’achat est relativement élevé et sa pose demande de lourds travaux. C’est pourquoi, elle est plutôt réservée aux constructions neuves.
Les technologies hydrothermiques
La pompe à chaleur eau-eau fonctionne sur le même principe que les modèles géothermiques, mais puise la chaleur dans une nappe phréatique grâce à un système de captage. Cette chaleur est ensuite transmise au logement via un circuit d’eau chaude alimentant radiateurs, plancher chauffant ou ballon d’eau chaude.
L’installation des capteurs (horizontaux ou verticaux) implique donc d’importants travaux de forage, une grande surface de terrain disponible et une autorisation de la mairie. Sa pose est ainsi à privilégier lors de la construction de maisons neuves avec terrain.
Quels sont les avantages d’une pompe à chaleur ?
Un confort thermique optimal
Grâce à son fonctionnement intelligent, la pompe à chaleur permet de maintenir une température intérieure constante, hiver comme été (dans le cas des modèles réversibles). Elle assure un chauffage performant et peut également produire de l’eau chaude sanitaire, voire de la climatisation selon le type d’équipement choisi.
Un équipement connecté
Notez qu’une PAC air-air peut être contrôlée à distance grâce à un thermostat connecté et une tête thermostatique.
Une solution adaptée à tous les budgets
Voici une estimation des prix moyens, pose comprise, en fonction du type de pompe à chaleur :
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Type de pompe à chaleur |
Coût moyen du matériel, sans la pose |
|---|---|
|
Air-air |
1 500 à 5 000 € |
|
Air-eau |
7 000 à 13 000 € |
|
Eau-eau |
10 000 à 15 000 € |
|
Sol-sol et sol-eau |
10 000 à 15 000 € |
Des prix variables
Notez que le prix varie selon la puissance de l’appareil, la marque ou les technologies optionnelles (contrôle à distance, filtrage de l’air, etc.). Pensez à comparer au moins 3 devis pour éviter les mauvaises surprises !
Installer une pompe à chaleur avec un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) permet de bénéficier de plusieurs aides à la rénovation :
- MaPrimeRénov’ ;
- la TVA réduite ;
- la prime énergie (ou prime CEE) ;
- l’éco-PTZ ;
- le prêt avance rénovation (PAR).
Attention !
Considérée comme étant moins performante que les autres modèles, la PAC air-air n’est éligible qu’à la prime énergie, si elle a un COP (coefficient de performance) supérieur ou égal à 3,9.
Des économies financières à la clé
Une PAC possède un coefficient de performance (COP) généralement compris entre 3 et 5, c’est-à-dire qu’elle restitue 3 à 5 kWh de chaleur pour 1 kWh d’électricité consommée. Son excellent rendement permet de réduire vos factures de chauffage de 25 à 40 % sur le long terme, la durée de vie d’une PAC étant comprise entre 15 et 20 ans.
Une plus-value pour votre logement
Un logement équipé d’une PAC se démarque aux yeux des acheteurs et des locataires potentiels. En effet, ce système de chauffage performant améliore le DPE (Diagnostic de Performance Énergétique) du logement et, par extension, sa valeur sur le marché immobilier.
Un système écologique
L’installation d’une pompe à chaleur contribue à diminuer son impact environnemental. En effet, son fonctionnement repose sur l’utilisation d’une énergie renouvelable gratuite et inépuisable (eau, sol ou air), réduisant considérablement les émissions de gaz à effet de serre (GES), contrairement aux chaudières au fioul ou au gaz.
Comment bien choisir sa pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur performante doit répondre aux besoins du ménage et être adaptée au logement. Outre la question budgétaire, le choix d’une PAC dépend de plusieurs paramètres :
- l’utilisation qui va en être faite ;
- les caractéristiques du logement ;
- la puissance ;
- le rendement.
L’utilisation de la pompe à chaleur
Avant toute chose, il convient de définir l’usage prévu de la pompe à chaleur. Avez-vous uniquement besoin de chauffer votre logement, ou souhaitez-vous également produire de l’eau chaude sanitaire ? Cette première réflexion orientera le choix du modèle adapté à vos besoins.
Les caractéristiques du logement
Ensuite, il faut tenir compte des spécificités de votre habitation afin de bien dimensionner l’équipement, voire d’envisager d’éventuels travaux. Voici les principales questions à se poser avant tout achat :
- combien de personnes vivent dans le logement ? ;
- dans quelle zone climatique se situe-t-il ? ;
- quel est le volume à chauffer et combien y a-t-il de pièces ? ;
- un système de chauffage existe-t-il déjà ? ;
- le logement est-il correctement isolé ? En effet, un système de production de chaleur sera inefficace dans un logement mal isolé ;
- disposez-vous d’un terrain ? Ce critère est déterminant pour l’installation d’une PAC géothermique ou hydrothermique, qui nécessite de capter la chaleur du sol ou de l’eau souterraine.
La puissance de la pompe à chaleur
Le choix de la puissance d’une pompe à chaleur est un critère essentiel pour bien dimensionner votre équipement. En effet, une PAC surdimensionnée fonctionnera par à-coups (cycles marche/arrêt), ce qui entraînera une usure prématurée de l’équipement et des factures d’énergie plus élevées.
À l’inverse, une pompe à chaleur sous-dimensionnée devra fonctionner en continu à pleine puissance pour tenter de couvrir les besoins énergétiques du ménage. Cela peut provoquer une surconsommation électrique, une usure rapide et un confort thermique insuffisant.
Pour garantir une efficacité optimale, il est donc nécessaire de déterminer la puissance idéale à l’aide de la formule suivante :
P = V x C x T
Où :
- P est la puissance en watts (W) ;
- V correspond au volume du logement : surface (m²) x hauteur sous plafond (m) ;
- C est le coefficient de déperdition énergétique, lié à la qualité de l’isolation thermique qui figure dans le DPE ;
- T est l’écart entre la température intérieure (fixée à 19 °C) et la température extérieure de référence selon votre zone climatique (-9 °C pour la zone H1, -6 °C pour la H2 et -3 °C pour la H3).
Par exemple, pour une maison de 100 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m, un bon niveau d’isolation (coefficient de déperdition de 1,1) et située en zone H2, la puissance nécessaire sera :
P = 100 × 2,5 × 1,1 × (19 – (-6)) = 6 875 W, soit 6,9 kW.
Faites appel à un professionnel !
Pour bien dimensionner votre pompe à chaleur et garantir une installation conforme et durable, faites appel à un professionnel qualifié comme Hello Watt. Vous bénéficierez d’un accompagnement personnalisé tenant compte de toutes les spécificités de votre logement.
Le rendement énergétique
Une pompe à chaleur doit vous offrir un bon confort thermique optimal, tout en vous permettant de réaliser des économies d’énergie. Pour cela, deux indicateurs sont à prendre en compte :
- le coefficient de performance (COP), qui mesure le rapport entre l’énergie produite par la PAC et l’énergie électrique nécessaire à son fonctionnement ;
- le coefficient de performance saisonnier (SCOP), qui donne une estimation plus réaliste en intégrant les variations de température tout au long de l’année.
Qu’est-ce qu’une PAC performante ?
De manière générale, une pompe à chaleur performante affiche un COP entre 3 et 5, ce qui signifie qu’elle produit 3 à 5 kWh pour 1 kWh d’électricité consommée. Pensez également à vérifier l’étiquette énergétique de l’appareil, qui doit idéalement être classée A.
FAQ : vos questions sur la pompe à chaleur
À qui confier l’installation de ma pompe à chaleur ?
Étant donné que la PAC utilise un fluide frigorigène, son installation doit impérativement être confiée à un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement). Le recours à un professionnel est d’autant plus nécessaire pour les modèles géothermiques ou hydrothermiques, qui nécessitent des travaux de forage complexes pour l’installation des capteurs.
Avec Hello Watt, vous bénéficiez de l’expertise d’installateurs locaux et d’un accompagnement de A à Z pour une installation performante et durable.
Comment entretenir une pompe à chaleur ?
Depuis le décret n° 2020-912 du 28 juillet 2020, l’entretien d’une PAC air-air ou air-eau par un professionnel est obligatoire. Cette maintenance doit s’effectuer tous les deux ans pour un appareil ayant une puissance comprise entre 4 et 70 kW et tous les cinq ans pour une puissance supérieure.
En complément, plusieurs gestes de maintenance quotidiens peuvent être réalisés soi-même. Vous pouvez procéder au dépoussiérage des unités intérieures et extérieures, au nettoyage de l’unité extérieure (feuilles mortes, branchages, etc.) ou encore au dégivrage et la protection de l’unité extérieure en hiver.
Existe-t-il d’autres types de pompes à chaleur ?
Oui ! En plus des modèles aérothermiques, géothermiques et hydrothermiques, il existe aussi des pompes à chaleur solarothermiques associées à des panneaux solaires et des pompes à chaleur hybrides composées d’une PAC air-eau et d’une chaudière à condensation.
Article rédigé et vérifié par une experte rénovation énergétique Hello Watt
Rédactrice web & SEO spécialisée en rénovation énergétique, Justine rejoint Hello Watt en 2024. Aujourd'hui responsable du pôle contenu, elle pilote la stratégie éditoriale (énergie, solaire et rénovation énergétique) pour aider les ménages à réduire leur facture et consommer plus sobrement. Lire plus sur Justine Dumont
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