Comment produire de l’eau chaude avec une pompe à chaleur ?

Quelles sont les solutions pour produire de l’eau chaude avec une pompe à chaleur ?

Il est possible de produire de l’eau chaude avec une pompe à chaleur eau-eau (hydrothermique) ou sol-eau (géothermique), mais nous nous concentrerons ici sur les modèles aérothermiques (PAC air-eau ou air-air).

Quel est le fonctionnement d’une PAC aérothermique ?

La pompe à chaleur est un dispositif de chauffage thermodynamique utilisant l’électricité comme source d'alimentation, ainsi qu’une ressource renouvelable (l’air) pour produire de la chaleur et éventuellement de l’eau chaude.

Son unité extérieure puise les calories de l’air et les transmet à un gaz frigorigène, qui les réchauffe dans les liaisons frigorifiques qui relient l’unité extérieure et intérieure. Cette dernière distribue l’eau chauffée aux émetteurs de chaleur (radiateurs reliés à la PAC, plancher chauffant, ventilo-convecteurs) ou aux points d’eau (lavabos, douches…).

Ce recours aux énergies renouvelables, en plus d’une haute performance énergétique, permet une faible consommation de la pompe à chaleur et donc une réduction de vos factures de chauffage.

Découvrons les différentes manières d’alimenter son habitation en eau chaude avec une pompe à chaleur !

1/ La PAC avec ballon intégré

Certaines pompes à chaleur intègrent dans leur unité intérieure un ballon d’eau chaude (ou cumulus) pour produire de l’eau sanitaire en plus du chauffage. Ces appareils, dits mixtes ou duos , transmettent les calories chaudes à un tube en serpentin, placé dans le cumulus, pour chauffer l’eau.

Cette première configuration présente plusieurs avantages :

1. vous investissez dans un seul appareil plutôt que deux, ce qui réduit les frais d’achat, de pose et d’entretien ;
2. vous économisez de l’énergie : grâce au coefficient de performance (COP) élevé des pompes à chaleur, la montée en température est rapide et la consommation est moins importante qu’avec une solution classique. Elle l’est d’autant plus en période estivale, où la PAC fonctionne en conditions optimales et ne fait que chauffer l’eau ;
3. vous profitez d’une pose simple et rapide, qui ne demande pas de lourds travaux et fait gagner de la place (un seul appareil au lieu de deux), ce qui facilite l’installation en maison ancienne ou le remplacement en projet de rénovation ;
4. vous choisissez un volume adapté à votre consommation : les fabricants proposent généralement plusieurs capacités de cuve de stockage (150, 200, 300 litres…) pour répondre aux besoins de différents foyers.

À noter que l’unité intérieure de ces PAC deux-en-un est plus imposante que celles qui ne produisent que du chauffage : celles-ci sont souvent murales, alors que la présence d’un ballon intégré implique un appareil au sol et de taille plus conséquente.

2/ Le ballon d’eau chaude déporté

Il est également possible de coupler une pompe à chaleur air-eau à un ballon déporté. Ici, la cuve est alimentée par la PAC, mais n’en fait pas partie. Cette seconde option est généralement envisagée lorsque le logement :

• est déjà équipé d’une PAC air-eau non mixte ;
• n’a pas la place d’accueillir une unité intérieure avec cuve intégrée.

Puisque le fonctionnement du système est le même que si le cumulus était intégré à l’équipement de chauffage, les économies réalisées sont similaires, tout comme la durée de chauffe et la pose.

3/ L’association à un chauffe-eau thermodynamique

Pour une fourniture d’eau chaude indépendante de la pompe à chaleur, il est possible de la coupler à un chauffe-eau thermodynamique (CET).

Ces appareils fonctionnent sur le même principe écologique et économique qu’une PAC : une unité extérieure récupère les calories de l’air pour chauffer l’eau stockée dans le chauffe-eau (unité intérieure) à l’aide d’un serpentin.

Ils sont aussi équipés d’une résistance électrique d’appoint, qui prend le relais sur l’utilisation de l’énergie renouvelable si les températures extérieures sont trop basses.

La pose d’un CET est généralement adoptée pour être associée à une pompe à chaleur air-air, qui ne peut pas produire d’ECS. Elle peut aussi être envisagée si l’habitation :

• est déjà équipée d’un dispositif de chauffage et d’un chauffe-eau indépendant à remplacer par exemple ;
• n’a pas la place pour accueillir une PAC avec cuve intégrée ou déportée.

Notez cependant que la durée de chauffe du CET est plus longue qu’avec un cumulus intégré ou déporté à la pompe à chaleur. Il implique également d’installer une seconde unité extérieure. Toutefois, il permet une fourniture d’eau chaude à moindre coût et plus respectueuse de l’environnement qu’avec un chauffe-eau traditionnel.

Pompe à chaleur et production d’eau chaude : quelle solution choisir ?

Vous ne savez pas quelle pompe à chaleur choisir pour produire votre eau sanitaire ? On fait le point en trois étapes !

Étape 1 : choisir un appareil adapté à son habitation

Il faut commencer par choisir une pompe à chaleur qui remplacera facilement votre chauffage actuel (chaudière, radiateurs, poêle…).

Par exemple, les systèmes hydrothermiques et géothermiques sont peu recommandés en rénovation, car plus complexes à installer (un forage doit être réalisé sur le terrain). On privilégiera alors un modèle aérothermique :

• de type air-eau s’il vient remplacer une chaudière électrique, gaz ou fioul, reliée à un chauffage central ;
• de type air-air s’il vient remplacer des radiateurs électriques ou un plancher chauffant.

Étape 2 : choisir le mode de production d’eau chaude

Comme nous avons pu le voir, certaines solutions sont plus adaptées aux appareils air-eau et d’autres aux systèmes air-air.

Les systèmes air-eau peuvent produire de l’eau sanitaire :

1. en intégrant un cumulus dans leur unité intérieure ;
2. en étant couplés à un ballon déporté ;
3. en complétant un chauffe-eau thermodynamique.

Les modèles air-air, qui chauffent par ventilation, sont plus limités. Seuls, ils ne peuvent pas produire d’eau chaude. La seule option sera alors de l’associer à un chauffe-eau thermodynamique !

Étape 3 : faire appel à un installateur professionnel

Pour un appareil adapté à vos besoins, performant et rentable, il est recommandé de faire votre choix avec l’aide d’un professionnel.

De fait, un chauffagiste saura vous indiquer l’option la plus adaptée, tant au niveau de la puissance de la PAC, que de son mode de production d’ECS et de la capacité du ballon, en fonction de :

• la surface de la maison (en m³) ;
• la présence ou non d’un chauffage existant (pompe à chaleur inclue) ;
• l’isolation du bâtiment et le climat moyen de la région ;
• le nombre d’occupants et leurs habitudes de consommation ;
• le nombre de points d’eau à alimenter (douches, lavabos, éviers…).

D’autre part, un installateur professionnel pourra vous conseiller sur la marque de votre appareil, en fonction notamment de votre budget.

Aujourd’hui, tous les fabricants commercialisent des versions mixtes, mais pas au même prix ! Certains fabricants haut de gamme, comme Daikin, Mitsubishi ou Saunier Duval, proposent par exemple des appareils plus onéreux, car plus performants.

De plus, certains modèles seront plus adaptés aux climats froids, comme chez Daikin, Mitsubishi ou Atlantic, alors que d’autres ne seront performants qu’en climat tempéré.

Quel prix pour une pompe à chaleur avec eau chaude ?

Combien coûte une PAC productrice d’eau chaude ?

Le prix d’installation de la pompe à chaleur dépend : 

• de la marque de l'appareil ;
• de la puissance du système ;
• des fonctionnalités en options (technologie Inverter, réglage à distance...) ;
• des éventuels accessoires de protection ;
• de la superficie du logement à équiper, le coût ne pouvant être le même pour alimenter une maison de 100 m², 120 m² ou 200 m² ;
• des tarifs de l'entreprise ;
• des conditions de garantie.

Découvrez ci-dessous les prix moyens d’une pompe à chaleur avec eau chaude sanitaire, selon l’équipement choisi :

Pour rappel, l’investissement dans une PAC reste rentable malgré son prix élevé. Son haut rendement, l’utilisation d’une énergie gratuite (l’air) et l’accès aux subventions étatiques permettent en effet un niveau de rentabilité estimé à 6 ans environ pour un système air-eau, dont la durée de vie peut aller jusqu’à 20 ans avec un bon entretien.

Pompe à chaleur avec eau sanitaire : quelles aides ?

Heureusement, les pompes à chaleur sont subventionnées* par des aides financières, accessibles sous conditions d’éligibilité (rensignez-vous notamment si vous êtes locataire ou qu'il s'agit d'une résidence secondaire) :

1. MaPrimeRénov’ (remplace l’ancien Crédit d’Imposition à la Transition Écologique) ;
2. MaPrimeRénov’ Sérénité (remplace l’aide Habiter Mieux Sérénité) ;
3. la prime CEE (Certificats d’Économies d’Énergie) ou prime Énergie ;
4. la TVA réduite à 5,5 % (sur l’achat et les travaux de pose) ;
5. l’éco-prêt à taux zéro (éco-PTZ) ;
6. le prêt Avance Rénovation (PAR) ;
7. les aides locales, à consulter en mairie ou sur le site de l’ANIL.

*Les systèmes air-air ne sont éligibles qu’à la prime CEE et à d’éventuelles aides locales . Leu installation est soumise à une TVA réduite à 10 % .

Pour pouvoir bénéficier de ces audes, il est obligatoire de faire appel à un installateur de pompe à chaleur certifié RGE (Reconnu de l’Environnement), de préférence certifié QualiPAC. Cette précaution vous permettra également de bénéficier des meilleures garanties en cas de dysfonctionnement (diminution de la pression ou panne du compresseur par exemple).

FAQ : Vos questions sur la pompe à chaleur avec eau chaude

Comment dimensionner sa PAC pour une fourniture d’eau chaude adaptée ?

Le dimensionnement d’une pompe à chaleur avec ou sans eau chaude doit être réalisé par un professionnel, suite à l’étude thermique de votre logement, effectuée au début de votre projet.

Cette étude thermique permet en effet de choisir une puissance de chauffe et/ou une taille de ballon adaptée aux besoins de votre habitation, car il ne faut pas la même puissance pour chauffer 120 m² ou 160 m². Le choix se fait notamment en fonction :

1. pour la puissance : de son volume (en m³) et ses déperditions thermiques (l’état de son isolation) ainsi que de la taille des émetteurs de chaleur ;
2. pour la taille de la cuve : du volume d’eau contenu dans le circuit de chauffage, du nombre de points d’eau et du volume d’eau sanitaire consommé.

Toutes les pompes à chaleur peuvent-elles produire de l’eau chaude ?

Il est possible de produire de l’eau chaude avec tous les modèles de pompe à chaleur. Seulement, le système ne sera pas le même !

Par exemple, une pompe à chaleur hydrothermique ou géothermique pourra intégrer la production d’ECS, tout comme une PAC aérothermique de type air-eau ou hybride . Ces modèles peuvent également être associés à un cumulus déporté, voire à un chauffe-eau thermodynamique (CET).

Seule la PAC air-air ne pourra pas intégrer de ballon d’eau chaude, car elle diffuse la chaleur produite par ventilation. En revanche, elle pourra être couplée à un CET, qui produira l’eau sanitaire de manière indépendante.

Quels sont les avantages d’une PAC avec eau chaude ?

Les pompes à chaleur profitent d’un niveau de rendement élevé. Par exemple, un coefficient de performance ou COP de 3 (rendement minimum conseillé par l’Ademe) indique que 3 kWh d’énergie seront produits pour 1 kWh d’électricité consommé. Ainsi, en chauffant votre eau avec une PAC, vous profitez de ce COP et bénéficiez d’une réduction de vos factures énergétiques.

Le SCOP (Coefficient de performance saisonnier), l'EER (Energie efficiency ratio) et l'ETAS  (Efficacité thermique saisonnière) sont également de bons indicateurs des économies d'énergie envisageables.

De plus, avec un appareil mixte, vous ne payez l’achat, la pose et l’entretien que d’un appareil au lieu de deux !

Est-ce qu’une PAC réversible peut produire de l’eau chaude ?

Les pompes à chaleur réversibles (ou climatisation réversible), qui assurent une fonction de climatisation en plus du chauffage, peuvent, elles aussi, produire de l’eau chaude.

Pour un modèle air-eau, l’ECS peut être intégrée à la PAC ou produite par un ballon déporté. Si la PAC est de type air-air, la production sera assurée par un chauffe-eau thermodynamique.