Pourquoi choisir une pompe à chaleur : intérêt et avantages

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Choisir une pompe à chaleur n’est pas chose aisée, d’autant plus avec l’ensemble des produits aujourd’hui disponibles sur le marché. PAC (Pompe à Chaleur) air-air, air-eau, sol-eau, sol-air, eau-eau… Le mode de fonctionnement d’une pompe à chaleur varie d’un modèle à l’autre. Nous avons donc pris soin de rassembler l’ensemble des informations clés pour que vous puissiez choisir une pompe à chaleur adaptée à votre besoin et à votre installation.

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Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

Nous le savons : notre environnement regorge de sources d’énergie telles que l’eau, le soleil, le vent ou le sol. Constamment renouvelées, ces sources peuvent être utilisées afin de bénéficier d’une température agréable chez vous. C’est ainsi qu’est née la pompe à chaleur ou PAC.

Le principe de la PAC est simple : celle-ci absorbe la chaleur présente dans notre environnement pour la transférer par la suite à votre habitat afin d’assurer votre confort thermique. L’énergie calorifique est transférée par un principe universel, à savoir la compression et la détente d’un gaz que l’on dit « frigorigène ». C’est par le biais de ce système que la PAC permet de transférer plus d’énergie calorifique qu’elle ne consomme d’énergie électrique.

Bien entendu, parce que votre PAC fonctionne avec les éléments présents naturellement dans l’environnement, sa consommation variera au fil du temps et selon les saisons et périodes de l’année. C’est pour cette raison que les fabricants de pompes à chaleur établissent des coefficients d’efficacité. Ceux-ci sont calculés à des températures différentes, généralement comprise entre :

-15°C et +7°C pour la production de chauffage : on parle alors du COP ou Coefficient de Performance ; par exemple, si le COP de votre PAC est de 4, cela signifie qu’elle produit 4kW de chaleur pour 1KW d’électricité consommé ;
+15°C et 32°C pour la production frigorifique : on parle alors du EER ou Energy Efficiency Ratio et, de même que pour le COP, si votre EER est de 4, cela signifie qu’elle produit 4kW de frais pour 1kW d’électricité consommé.

Ainsi, plus vos COP et EER sont élevés, moins votre PAC est énergivore. Vous remarquez que l’un de ces indices sous-entend qu’une PAC est capable de rafraîchir votre intérieur, telle une climatisation. En effet, pour les modèles de PAC dits réversibles, il est tout à fait possible de rafraîchir efficacement votre intérieur. Ces modèles seront d’autant plus intéressants qu’ils vous permettent de bénéficier d’un confort thermique tout au long de l’année à l’aide d’un seul appareil, qui plus est économique et écologique.

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Une pompe à chaleur peut puiser son énergie dans différents milieux : l’air, l’eau ou le sol. De même, elle peut diffuser sa chaleur dans de l’air ou de l’eau. C’est pourquoi on parle de pompe à chaleur air/eau par exemple. Ainsi, les PAC varient selon leurs sources de chaleur mais aussi selon leurs systèmes de diffusion.

Les sources de chaleur sont au nombre de 3 :

Air : selon le principe de l’aérothermie, la PAC puise la chaleur dans l’air extérieur. La pompe doit donc s’installer dans votre jardin ou votre cour.
Sol : suivant le principe de la géothermie, la PAC puise la chaleur dans la terre. Des capteurs doivent alors être installés sous terre : de façon horizontale via des serpentins situés à 1 mètre de profondeur ou de façon verticale à plusieurs mètres de profondeur.
Eau : le principe de l’hydrothermie consiste à puiser la chaleur dans des nappes phréatiques, lacs ou autres points d’eau.

Quant aux systèmes de diffusion, ils sont au nombre de deux :

Eau : la pompe de circulation transporte de l’eau chaude dans votre maison via des radiateurs (basse ou haute température), via un plancher chauffant hydraulique ou encore un mur chauffant.
Air : la pompe de circulation diffuse de l’air chaud à l’intérieur de votre maison via des ventilo-convecteurs.

Les quatre étapes du fonctionnement de la pompe à chaleur sont synthétisées dans le schéma ci-dessous :

L’évaporation : le fluide frigorigène est à l’état liquide, il reçoit la chaleur prélevée dans l’air, l’eau ou le sol. Par convection, la température du fluide augmente et il finit par se transformer en vapeur, comme le ferait l’eau dans une casserole lorsqu’elle commence à bouillir.
Dans le compresseur, la vapeur est mise sous pression car comprimée. La vapeur est alors très chaude (aux alentours de 90°C).
Dans le condenseur, la vapeur chaude rencontre la source chaude qui a une température environnant les 25°C. À ce moment, le gaz baisse en température et remet à la source chaude une partie de sa chaleur. À la fin de cette étape, le gaz et la source chaude sont tous deux aux alentours de 45°C. À cette température, le gaz redevient liquide par condensation.
Le détendeur permet de faire chuter la température du liquide qui redevient alors un liquide basse pression autour de -20°C.
Ensuite, le liquide basse température rentre en contact avec l’air extérieur qui est plus chaud que lui, et par convection, il se réchauffe de nouveau pour reprendre son circuit.

Ainsi, la PAC utilise concrètement l’énergie disponible à l’extérieur de votre logement et vous permet de réaliser de véritables économies d’énergie. Notez que ce circuit s’inverse pour permettre de rafraîchir votre intérieur par le biais de la PAC. Celle-ci devra, comme nous avons pu en parler plus haut, être réversible.

Choisir une pompe à chaleur : les différents modèles disponibles

Les PAC à fonctionnement aérothermique air/air et air/eau

La PAC aérothermique prélève les calories dans l’air extérieur et les diffuse dans la maison, soit par un plancher chauffant basse température, soit par ventilo-convecteurs, ou encore par radiateurs basse température, ainsi qu’en relevage de chaudière. Les PAC aérothermiques peuvent aussi produire de l’eau chaude sanitaire : en général elles couvrent 60% des besoins. Elles nécessitent cependant la présence d’un chauffage d’appoint électrique, afin d’assurer votre confort thermique intérieur en cas des chutes de température. Enfin, il s’agit de PAC pouvant être installées aussi bien en appartement qu’en maison.

Notez que la PAC air/air est la PAC la moins chère et est extrêmement facile à installer. Quant à la PAC air/eau, elle fonctionne telle une chaudière, et s’associe à un système de chauffage à eau chaude. Les PAC pour piscine répondent du même fonctionnement et permettront d’offrir une température d’eau idéale pour une baignade à tout moment.

N’hésitez pas à consultez nos articles pour savoir comment bien choisir votre pompe à chaleur air/eau ou réaliser le meilleur choix pour votre pompe à chaleur pour piscine.

Les PAC à fonctionnement géothermique sol/sol, sol/eau, eau glycolée/eau

Les PAC géothermiques sont extrêmement performantes et permettent de couvrir vos besoins tant en chauffage intérieur qu’en production d’eau chaude sanitaire. Pouvant dévoiler un coût d’achat important, elles sont cependant éligibles au dispositif MaPrimeRénov’ et permettent d’effectuer des économies d’énergie sur le long terme.

Notez que le modèle de PAC eau glycolée/eau est réversible, du fait de la présence d’un fluide frigorigène dans ses capteurs. La PAC sol/sol est quant à elle à associer avec un plancher chauffant et des radiateurs à basse température, et elle ne fonctionne qu’en mode chauffage. Enfin, la PAC sol/eau est dans son fonctionnement identique au modèle PAC eau glycolée/eau à ceci près qu’elle n’est pas réversible.

Selon le modèle choisi, il vous faudra opter pour des capteurs horizontaux ou verticaux :

Le captage horizontal :

Ils permettent d’extraire la chaleur directement du sol et sont enterrés horizontalement à faible profondeur (entre 0.5 et 3 mètres). Ils sont constitués de tubes en polyéthylène, installés en boucle fermée et dans lesquels circule un glycol. La surface au sol nécessaire est généralement de 1,5 fois (voire 2 fois) la surface totale à chauffer.

Ils concernent les PAC sol/eau, eau glycolée/eau et sol/sol.

Le captage vertical :

Ils puisent l’énergie calorifique en profondeur, entre 50 et 250 mètres. Ils présentent des avantages de mise en œuvre car ils sont peu encombrants, n’obligent pas un décaissement de terrain et n’engendrent pas un contrôle rigoureux sur la végétation de votre futur jardin.

Ils ne sont compatibles qu’avec une PAC eau glycolée/eau.

Ainsi, selon la PAC géothermique choisie, l’intervention d’un professionnel sera nécessaire (forage, installation et mise en service).

Les pompes à chaleur eau/eau

Compatibles aussi bien avec des radiateurs basse température qu’avec des planchers chauffants, ce type de PAC eau/eau peut aussi produire de l’eau chaude sanitaire, servant à vos usages courants.

Ne nécessitant la présence d’aucun chauffage d’appoint pour vous garantir un confort thermique le plus complet, elles requièrent cependant la présence d’un point d’eau ou d’une nappe phréatique à proximité de votre logement. En effet, le principe de cette PAC est de prélever les calories contenues dans l’eau contenue dans des nappes phréatiques ou un point profond, pour les transférer directement dans l’évaporateur de la pompe à chaleur. Deux forages sont ainsi à prévoir pour l’installation de cette PAC eau/eau, le premier servant à capter l’eau et le second à la rejeter une fois l’énergie calorifique extraite. Ainsi, elle n’est pas compatible avec toutes les habitations.

Deux avantages à choisir une pompe à chaleur eau/eau :

Le captage sur nappe phréatique vous offre une température constante et élevée toute l’année entre 12 et 14°C.
L’eau prélevée est réinjectée dans un forage de rejet sans être polluée.

Notez qu’il existe aussi un système de capteurs immergés, permettant l’exploitation de la chaleur contenue dans les cours d’eau ou plans d’eau. Ils sont réalisés sur mesure et dans les matériaux les mieux appropriés (polyéthylène, cuivre ou inox).

Laissez-vous guider pour choisir une pompe à chaleur adaptée à vos besoins

Au vu de la complexité de l’offre du marché mais aussi la spécificité de vos besoins, faire appel à un professionnel est une excellente solution pour choisir une pompe à chaleur adaptée. En effet, vous bénéficiez de conseils d’experts tout en recevant un devis gratuit et personnalisé. D’autant que certaines entreprises, telle que Maison Energy, vous feront bénéficier de leur réseau d’installateurs partenaires.