tout savoir sur les pompes à chaleur

Petite révision sur toutes les technologies disponibles.

1. Le fonctionnement de la pompe à chaleur.

La pompe à chaleur prélève un peu de chaleur d'une "source froide" (sol du jardin, air environnant ou eau d'une nappe phréatique), augmente son niveau de température et la restitue ensuite à une température plus élevée dans le logement.

Il existe plusieurs modèles de pompe à chaleur :
• air/air,
• air/eau,
• sol/sol, sol/eau,
• eau/eau,
• eau glycolée/eau.

Le premier terme désigne l'origine du prélèvement, le second le mode de transmission de la chaleur dans le logement.

Seule exception : la PAC eau glycolée/eau qui puise la chaleur dans le sol (avec des capteurs enterrés contenant de l'eau glycolée).

Il existe des PAC basse et moyenne température fournissant une eau entre 35 et 55°C et des PAC haute température fournissant une eau à plus de 55°C.

La chaleur est distribuée dans le logement par des émetteurs de chaleur : le plancher chauffant, les radiateurs basse température et les ventilo-convecteurs.

2. La distribution de l'eau chaude.

À l'exception des pompes à chaleur air/air, la plupart des pompes à chaleur utilisées pour le chauffage peuvent également produire de l'eau chaude sanitaire en chauffant l'eau d'un ballon. Si vous préférez séparer la production de chauffage et d'eau chaude, vous pouvez utiliser une PAC spécifique pour l'eau chaude : le chauffe-eau thermodynamique.

En savoir plus : article de l'ADEME "Tout savoir sur le chauffe-eau thermodynamique" sur agirpourlatransition.ademe.fr/particuliers/maison/tout-savoir-chauffe-eau-thermodynamique

3. La distribution de la chaleur en hiver.

La chaleur fournie par la pompe sous forme d'eau chaude ou d'air chaud peut être distribuée dans le logement par différents moyens :

• Le plancher chauffant basse température formé de tubes noyés dans une dalle de béton, sa surface diffuse une chaleur douce et régulière (jamais supérieure à 28°C). Dans les tubes circule l'eau du circuit de chauffage ou du fluide frigorigène. Le dimensionnement des tubes et leur pose sont différents selon le fluide qui y circule. La pose d'un plancher chauffant est assez complexe en rénovation. Il est plus adapté à la construction neuve.

• Les radiateurs basse température fonctionnent avec une eau de 30 à 50°C selon la température extérieure. Les anciens radiateurs peuvent souvent convenir s'ils sont assez dimensionnés.

• Les ventilo-convecteurs à eau, raccordés au circuit d'eau de chauffage hydraulique, diffusent, grâce à un ventilateur, de l'air réchauffé dans le logement.

• Les ventilo-convecteurs à détente directe soufflent de l'air chaud dans le logement. Ce système peut être composé d'une unité par pièce ou d'une unité centrale reliée à un réseau de gaines de distribution d'air qui amène l'air chaud dans chaque pièce.

4. La fonction rafraîchissement pour l'été.

Un équipement réversible.

Une pompe à chaleur est un équipement réversible. C'est à dire qu'elle peut réchauffer votre maison en hiver et la rafraîchir en été. Comment ? En inversant le cycle du fluide frigorigène, elle puise des calories dans le logement et les rejette à l'extérieur (si c'est une pompe à chaleur aérothermique) ou dans le sol ou dans la nappe d'eau (si c'est une pompe à chaleur géothermique).

Mais attention : lorsque le chauffage est assuré par des radiateurs hydrauliques, il existe d'importants risques de condensation dans le radiateur lors du fonctionnement en mode rafraîchissement. Or, la condensation peut détériorer votre installation. Il est donc essentiel de prévoir ce risque en amont de l'installation, avec un professionnel, pour installer des équipements qui répondent à vos besoins de chauffage et de climatisation en toute sérénité.

Un climatiseur pour chauffer ? Certains climatiseurs individuels réversibles assurent une fonction "chauffage". En général pas réellement adaptés aux besoins de chauffage d'hiver car ils ne sont pas dimensionnés pour cela. Pour chauffer, mieux vaut installer une pompe à chaleur réversible dimensionnée pour les besoins en chauffage. Pour trouver des solutions de rafraîchissement de votre logement en été, d'autres systèmes existent. Découvrez-les dans le guide "Adapter son logement aux fortes chaleurs".

Le géocooling.

Le géocooling est un système de rafraîchissement passif.

Grâce à un échangeur, la chaleur captée par le circuit intérieur est transférée dans les capteurs enfouis dans le jardin sans utiliser la pompe à chaleur. Résultat ? La chaleur circule de l'intérieur vers l'extérieur uniquement grâce au circulateur ou à la pompe du forage.

Ce système a de nombreux avantages :
• il a un très bon rendement,
• il est économique car seul le circulateur fonctionne et il consomme peu d'électricité,
• il remet de la chaleur dans le sol, ce qui permet d'améliorer les performances de la pompe à chaleur géothermique lors de la saison de chauffage suivante,
• il ne rejette pas d'air chaud à l'extérieur et ne contribue pas à réchauffer davantage l'air ambiant en cas de fortes chaleurs.

Pour 1 KWh d'électricité consommée (par le circulateur ou la pompe hydraulique), le géocooling produit 50 KWh de froid.

Rafraîchissement ou climatisation ? Le rafraîchissement consiste à faire baisser la température du logement de 3 à 4°C… Alors qu'une climatisation doit respecter une température de consigne programmée par l'utilisateur. La différence entre la température intérieure et la température extérieure peut alors être très importante et bien supérieure à 3 ou 4°C.

Petit lexique des indicateurs de performance.

• L'efficacité énergétique saisonnière (exprimée en %). C'est le rapport entre la demande de chauffage sur une saison de chauffe et la consommation annuelle d'énergie pour la fournir. Elle traduit le rendement global sur toute la saison de chauffe,
• l'efficacité énergétique pour le chauffage de l'eau (exprimée en %). C'est le rapport entre l'énergie de référence du profil de soutirage et l'énergie nécessaire pour la produire. Les profils de soutirage vont de M à XXL. Par exemple, un profil L correspond à une consommation d'eau d'un ménage de 130 à 210 L sur 24 heures,
• le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur. C'est le rapport entre la quantité de chaleur produite et l'énergie électrique consommée (par le compresseur). Il traduit la performance énergétique d'une pompe à chaleur en mode chauffage,
• le coefficient d'efficacité frigorifique (EER). Il traduit l'efficacité d'un système thermodynamique quand il produit du froid.

5. L'étiquette énergie.

Tous les équipements n'ont pas la même efficacité. Pour vous y retrouver, les pompes à chaleur et les chauffe-eaux thermodynamiques doivent afficher une étiquette énergie. Celle-ci permet de comparer l'efficacité des équipements entre eux.

Dans tous les cas, privilégiez les équipements les mieux classés. Vérifiez bien toutes les indications de l'étiquette surtout pour les pompes à chaleur réversibles. Si vous cherchez avant tout une pompe à chaleur pour chauffer votre logement, optez pour celle qui a la plus grande efficacité en mode chauffage et non pas en mode "rafraîchissement".

Attention également aux pompes à chaleur vendues principalement pour climatiser et qui peuvent également chauffer votre logement en hiver. Elles sont souvent moins performantes que d'autres en mode "chauffage".

Grâce à l'étiquette énergie, toutes ces informations sont faciles à trouver.

guidetopten.fr : le Guide Topten vous permet d'identifier les pompes à chaleur les mieux classées sur l'étiquette énergie en fonction de la température de chauffage de l'eau chaude et de la source de chaleur renouvelable utilisée (air extérieur, sol ou eau de nappe).

En savoir plus : le Guide Topten, guidetopten.fr

Exemple d'étiquette d'une pompe à chaleur :
• classe énergie de la pompe à chaleur pour le chauffage (de A++ à G) : A++,
• classe énergie de l'appareil pour la production d'eau chaude (de A à G) : A,
• bruit en décibel de l'unité intérieure,
• bruit en décibel de l'unité extérieure,
• puissance utile en kW suivant les 3 zones climatiques en Europe,
• appareil pouvant fonctionner en mode "heures creuses".