Bien qu’utilisant principalement une énergie renouvelable, la pompe à chaleur (PAC) a besoin d’électricité pour fonctionner. Elle est donc une alternative économique et écologique au traditionnel chauffage électrique. Mais comment fonctionne-t-elle, quelle est sa consommation d’électricité et quel modèle choisir en remplacement de son chauffage actuel ?
En résumé :
- La pompe à chaleur utilise de l’énergie renouvelable et gratuite, ce qui lui permet de générer des économies. Cependant, elle doit être alimentée en électricité pour fonctionner.
- Grâce à leur haut rendement, les pompes à chaleur ne consomment qu’une faible quantité d’électricité pour chauffer, climatiser ou produire l’eau sanitaire d’une habitation. Leur consommation électrique tend toutefois à augmenter par températures négatives ou si leur entretien est négligé.
- Pour des travaux de rénovation énergétique, on privilégie généralement la PAC air-air pour remplacer des radiateurs électriques et la PAC air-eau pour remplacer une chaudière gaz, fioul ou électrique.
Quel est le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur électrique ?
La pompe à chaleur est-elle un chauffage électrique ?
Fonctionnant sur un principe thermodynamique, les pompes à chaleur aérothermiques ou géothermiques puisent dans une ressource renouvelable (l’air, le sol ou l’eau) pour fournir un logement en énergie thermique.
Pour ce faire, elle récupère des calories dans un milieu naturel, puis les réchauffe par compression d’un gaz frigorigène, afin d’augmenter leur température, avant de les transmettre à l’intérieur de l’habitation. Bien qu’économique et respectueux de l’environnement, ce procédé demande à être alimenté en électricité pour fonctionner.
À ce titre, la pompe à chaleur est considérée comme un chauffage électrique, puisqu’elle utilise in fine cette source d’énergie pour chauffer un logement, bien qu’en plus faible quantité qu’un émetteur électrique traditionnel, comme le radiateur ou le plancher chauffant. Au total, ce sont jusqu’à 50 % d’économies en remplacement de radiateurs ou d’une chaudière !
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Comment fonctionne la pompe à chaleur électrique ?
Les pompes à chaleur sont généralement composées de deux unités (il existe des modèles sans unité extérieure, toutefois moins performants). L’un en intérieur et l’autre en extérieur, les deux modules sont raccordés par des liaisons frigorifiques, dans lesquelles circule un gaz caloporteur, le fluide frigorigène.
4 composants principaux permettent au fluide de changer d’état, pour assurer la distribution de chaleur au sein du logement :
- l’évaporateur : il récupère les calories dans la source chaude (air, sol ou eau) et fait passer le fluide à l’état de vapeur ;
- le compresseur : il fait monter la pression du gaz pour augmenter sa température ;
- le condenseur (ou échangeur thermique) : il condense le gaz pour transmettre la chaleur générée à la source froide (le logement) ;
- le détendeur : il abaisse la pression du circuit, pour transformer le gaz en liquide et entamer un nouveau cycle.
C’est le compresseur de la pompe à chaleur, pièce maîtresse du système, qui est alimenté en électricité.
Notre conseil
Pour une facture diminuée, privilégiez les pompes à chaleur Inverter, dont le compresseur intègre la technologie Inverter.
En limitant les cycles marche/arrêt, elle permet plusieurs avantages, comme de réduire le niveau sonore de l’appareil et sa consommation d’électricité (jusqu’à + 30 % d’économies), en plus d’allonger la durée de vie de la PAC.
Quelle est la consommation électrique d’une pompe à chaleur ?
Les PAC consomment de l’électricité pour produire de la chaleur, mais à quel niveau ? On fait le point !
Une part majoritaire d’énergie renouvelable
Grâce à leur excellent niveau de rendement, que l’on mesure par leur coefficient de performance (COP), les pompes à chaleur ne consomment qu’une faible part d’électricité pour fonctionner. De fait, elles ne puisent en moyenne que 30 % d’énergie électrique, les 70 % restants étant issus d’une ressource renouvelable (et gratuite !).
Zoom sur le COP
Le COP indique le rapport entre l’énergie consommée et celle produite. Par exemple, un COP de 4 signifie que jusqu’à 4 kWh de chaleur seront produits pour 1 kWh d’électricité consommé. Concrètement, vous bénéficiez de 3 kWh “gratuits”, là où un radiateur consommerait 1 kWh d’électricité pour produire 1 kWh d’énergie thermique.
In fine, la pompe à chaleur est donc une alternative aux radiateurs ou planchers chauffants électriques, qui sera plus onéreuse à l’achat, mais moins chère en fonctionnement, et donc plus économique !
Un rendement dépendant de certaines conditions
La température extérieure
La température extérieure joue un rôle dans la consommation d’une pompe à chaleur. En effet, plus grande est la différence de température entre les sources chaude et froide, plus l’appareil aura besoin d’énergie pour chauffer l’habitation.
Le saviez-vous ?
Certains fabricants proposent des appareils spécialement dimensionnés pour rester performants par températures négatives.
Dans les régions plus froides, il peut alors être judicieux d’opter pour une pompe à chaleur hybride. Couplé à une chaudière gaz, ce double dispositif optimise les économies d’énergie en choisissant l’énergie la plus économique pour générer de la chaleur. Si les températures sont douces, la PAC fonctionnera en priorité, mais la chaudière prendra le relais par températures négatives.
La puissance de la pompe à chaleur
Plus la puissance de la pompe à chaleur est élevée, plus elle consomme d’énergie. Cela ne signifie pas qu’elle est moins performante, car son niveau de rendement reste élevé.
La puissance va principalement dépendre de la taille du logement. Il faudra logiquement un système plus puissant pour une maison de 300 m² que pour une maison de 100 m². Si la PAC consommera plus d’énergie, elle demeurera plus économique qu’un chauffage électrique traditionnel, qui aurait, lui aussi, dû être dimensionné en fonction de la taille de l’habitation.
Attention
Choisir une petite puissance pour payer moins cher aura l’effet inverse : l’appareil fonctionnera sans cesse à plein régime, ce qui augmentera vos factures en plus d’user prématurément le compresseur et de raccourcir la durée de vie de l’appareil.
Il est donc essentiel de bien dimensionner sa PAC selon les besoins spécifiques de son logement (taille, isolation, occupants…).
L’entretien de l’appareil de chauffage
Un système de chauffage bien entretenu profite de meilleures performances ainsi que d’une meilleure longévité. Pour assurer à sa pompe à chaleur un fonctionnement économique, il faut donc entretenir l’appareil régulièrement, à la fois soi-même et en faisant appel à un professionnel.
Pour info :
Les pompes à chaleur électriques sont soumises à un entretien obligatoire, devant être réalisé par un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) et QualiPAC une fois tous les deux ans au minimum. Vous pouvez contacter l’installateur de votre pompe à chaleur pour le réaliser, ou faire appel à un autre artisan qualifié.
Quelle pompe à chaleur électrique choisir pour son logement ?
La pompe à chaleur électrique à choisir pour votre logement va dépendre de plusieurs paramètres : installation ou remplacement de chauffage, type de chauffage actuel pour la rénovation, budget ou encore état de l’isolation thermique.
Installer une pompe à chaleur électrique en rénovation
Les PAC air-air ou air-eau (dites aérothermiques) sont plus faciles à installer et sont par conséquent des PAC adaptées à la rénovation. Pour choisir entre les deux, il faut s’intéresser au type de chauffage actuel de l’habitation.
La pompe à chaleur air-air pour remplacer des radiateurs électriques
Comme des radiateurs, la PAC air-air distribue sa chaleur au logement par l’air (ventilation). Cela lui permet d’ailleurs d’être une pompe à chaleur réversible, capable de rafraîchir le logement en mode climatisation, alors qu’un radiateur électrique n’assure que la fonction de chauffage.
En revanche, cette distribution par l’air l’empêche de remplacer un chauffage central (sans travaux), celui-ci distribuant la chaleur par l’eau et non par l’air, et de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS).
En puisant dans l’air en plus du réseau d’électricité, la PAC air-air est plus économique qu’un radiateur traditionnel, mais aussi plus écologique. Toutefois plus chère à l’achat, elle sera néanmoins rentabilisée sur le long terme, puisqu’elle vous assurera de réduire vos factures de chauffage.
Simple à installer, elle viendra parfaitement remplacer des radiateurs pour vous apporter un meilleur confort thermique et des factures de chauffage réduites.
Pour info :
Bien que performante, la PAC air-air est la moins subventionnée, du fait de son fonctionnement réversible, qui pousse les particuliers à l’installer pour sa fonction de climatisation. Exclue du dispositif MaPrimeRénov’, elle n’est éligible qu’à la prime CEE et à la TVA réduite à 10 % (sur son installation seulement).
La pompe à chaleur air-eau en remplacement d’une chaudière
Pour remplacer une chaudière, c’est la pompe à chaleur air-eau qui sera privilégiée. Comme la chaudière, elle réchauffe les logements via leur système de chauffage central et transmet la chaleur par l’eau, via des radiateurs à eau ou un plancher chauffant hydraulique.
Les pompes à chaleur air-eau peuvent, elles aussi, être réversibles selon les modèles et si ses émetteurs le permettent. Elles assurent également la production d’eau chaude sanitaire, certains systèmes allant jusqu’à être trois-en-un (chauffage, climatisation et ECS).
En rénovation énergétique, la PAC basse température sera idéale pour compléter un plancher chauffant, tandis qu’un système haute température permettra de conserver de vieux radiateurs à eau.
Plus coûteuse que son alternative, la PAC air-eau est toutefois plus performante et mieux rentabilisée, car éligible à plus d’aides (MaPrimeRénov’, les CEE, les prêts éco-PTZ et Avance Rénovation, la TVA à taux réduit (5,5 %) sur son achat et sa pose). En remplacement d’une chaudière gaz ou fioul, elle est aussi éligible au Coup de pouce chauffage, de quoi vous assurer une belle réduction sur le prix de la pompe à chaleur !
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Installer une pompe à chaleur électrique en logement neuf
Les PAC aérothermiques air-eau et air-air sont parfaitement adaptées aux logements neufs. Économes en énergie et respectueuses de l’environnement, elles répondent en effet aux exigences de la RT2012 et de la RE2020.
Elles seront ainsi privilégiées pour une installation en appartement, à l’inverse des modèles géothermiques (sol-eau ou eau-eau) qui demandent à disposer d’un terrain à forer pour être installées.
Cela explique la faible proportion de pompes à chaleur géothermiques installées en France, bien qu’elles soient plus performantes qu’une PAC air-eau. Il s’agit néanmoins d’un appareil de chauffage à considérer en construction pour une maison.
En effet, les PAC géothermiques captent les calories des sous-sols ou des nappes phréatiques grâce à des capteurs enfouis sous terre. Leur installation demande donc un forage du terrain, qui peut être vertical ou horizontal, mais qui demande dans tous les cas de disposer d’un espace suffisant.
Bien que fortement subventionnées par l’État, les PAC géothermiques affichent en prime un prix très élevé, qui peut lui aussi freiner leur installation chez les particuliers.
FAQ sur la pompe à chaleur électrique
Combien coûte une pompe à chaleur électrique ?
Le prix d’une pompe à chaleur dépend de sa technologie, mais aussi de la surface à chauffer. Comptez, pose comprise, 60 à 90 €/m² pour une PAC air-air, 90 à 130 €/m² pour une PAC air-eau et 80 à 200 €/m² pour une PAC géothermique.
Cela correspond à un coût moyen de 6 000 à 20 000 € pour une maison de 100 m², 7 200 à 24 000 € pour une maison de 120 m² et 12 000 à 40 000 € pour une maison de 200 m² selon le type de PAC installée.
Pour rappel, des aides existent pour réduire le devis. Parmi elles, on compte MaPrimeRénov’, MaPrimeRénov’ Sérénité, les primes CEE, la TVA à taux réduit, certaines aides locales, ainsi que l’éco-prêt à taux zéro et le prêt Avance Rénovation.
Cumulables pour certaines, elles aideront à financer votre projet d’installation, mais attention aux arnaques de type pompe à chaleur pour 1 € : la réglementation impose aujourd’hui un reste à charge minimum d’au moins 10 % du devis pour tous travaux de rénovation énergétique.
Toutes les pompes à chaleur fonctionnent-elles à l’électricité ?
La PAC électrique est la plus installée, mais il existe aussi des pompes à chaleur au gaz. Leur fonctionnement est le même, mais le compresseur est alimenté par du gaz naturel plutôt que de l’électricité.
On peut également citer les pompes à chaleur hybrides fioul ou gaz, qui ont recours à l’électricité, mais aussi au gaz ou au fioul, puisqu’elles fonctionnent de pair avec une chaudière.
Est-ce que la pompe à chaleur électrique est plus économique que des radiateurs ?
Plus coûteuse qu’un radiateur à l’achat et l’installation, la pompe à chaleur bénéficie cependant de meilleures performances énergétiques, qui lui assurent un faible coût de fonctionnement. En prime, il s’agit d’appareils de chauffage fortement subventionnés par l’État, dans le cadre de la transition énergétique.
À long terme, il est donc plus économique d’installer une pompe à chaleur que des radiateurs !
