Tout savoir grâce au guide pratique des pompes à chaleur

Sommaire

Quelle rentabilité ?

Pour que l'installation d'une pompe à chaleur soit une opération rentable, il faut que l'investissement soit faible, que le rendement permette de récupérer les calories même en cas de température basse et que l'appareil soit fiable (pas d'obsolescence programmée et pas de pannes dues aux microcoupures). Comme pour les voitures, il n'y a pas de marque qui est supérieure aux autres : elles se valent toutes.
Seul un prix de PAC correct et raisonnable peut faire la différence.

Le principe d'une pompe à chaleur

Suivant le type d'installation, les calories sont transmises soit :

• à un ventilo-convecteur qui pulse de l'air chaud.
  
• à un circuit d'eau lorsque le logement est équipé de radiateurs ou idéalement d'un plancher chauffant.
  

Cette dernière technique est de loin la plus confortable et la plus saine, car il n'y a pas de brassage de l'air des pièces et donc pas de diffusion des polluants qui finissent par être inhalés.

Une pompe à chaleur air/air ne coûte pas cher, mais elle doit être écartée pour éviter le brassage de l'air et des polluants. Quand un étage est trop chaud c'est l'isolation du toit qu'il faut revoir et ne pas rajouter une climatisation : il est préférable de prévenir plutôt que guérir.

Définition d'une pompe à chaleur

La pompe à chaleur (PAC) est un système de chauffage capable de capter la chaleur de l’environnement extérieur (terre, eau, air) pour la restituer à l’intérieur d’un bâtiment.
La pompe à chaleur est un dispositif thermodynamique qui consiste à extraire de la chaleur à une source froide pour la céder à une source chaude par évaporation, compression et condensation d’un fluide approprié. Le cycle est le même que celui d’un réfrigérateur inversé dans son fonctionnement.

Ces installations permettent de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Si l'on ne tient pas compte du cycle de l'extraction du minerai d'uranium, de son cycle de fabrication, les émissions générées par le transport et de la production des centrales nucléaires, 1 kWh de chaleur produit par une pompe à chaleur génère en théorie environ 6 fois moins de CO2 que 1 kWh de chaleur produit par une chaudière. Elle permettrait également de diminuer les rejets en autres polluants tels que les Nox, le SO2... La France associe les pompes à chaleur électriques à des énergies renouvelables...

En France, les pompes à chaleur bénéficient des aides Maprimrénov. Il faut noter que toute la partie de l’installation ayant pour objet la distribution de la chaleur n’est pas éligible à cette aide.

Principe de fonctionnement

Une pompe à chaleur va transférer la chaleur du milieu chaud qui fournit l’énergie (l’air, l'eau ou la terre) vers le milieu froid : votre habitation ou votre piscine qui vont être des récepteurs d’énergie. La piscine sera donc chauffée par l’air qui contient naturellement de la chaleur : les calories. Ces calories seront prélevées dans l’air ambiant par une pompe à chaleur et vont être transférées vers les usages.

Pour réaliser ce transfert de chaleur, un « frigorigène » est utilisé. Ce fluide circule en circuit fermé dans la pompe à chaleur. C’est le même type de fluide réfrigérant qui est utilisé dans tous les systèmes de production de froid : réfrigérateurs, climatisation, etc.

• Ce fluide a la particularité de changer d’état en fonction de sa pression.
• Lorsque sa pression augmente, il devient gazeux et aspire les calories ; lorsque sa pression baisse, il se condense et libère alors les calories.
• Le circuit frigorifique va transférer l’énergie thermique par le biais du changement d’état physico-chimique (liquide -> gaz) du fluide qui circule.
• Le compresseur de l’unité extérieure met en pression un gaz en circuit fermé qui, en se comprimant, monte en température.
• Seule l’électricité consommée par le compresseur est facturée.
• La pompe à chaleur est constituée d’un circuit étanche dans lequel circule un fluide frigorigène passant de l’état liquide à l’état gazeux et inversement.

Selon la définition de l'ADEME, une pompe à chaleur est une machine thermodynamique qui transfère l'énergie thermique d'une source froide vers une source chaude.

Est-il possible d'installer une PAC n'importe où ?

Une pompe à chaleur est-elle efficace dans n'importe quelle région ?

• Les pompes à chaleur (PAC) air-air et air-eau ne sont pas adaptées aux climats rigoureux, car leur performance dépend étroitement des températures extérieures. En période hivernale, lorsque la température baisse, le système d’appoint électrique est plus sollicité. Ce relais est assuré par une résistance électrique qui entraine une surconsommation de l’énergie d’appoint qui est généralement électrique.
• Par temps froid, lorsque la température de surface de l’évaporateur est négative, la vapeur d’eau condensée au niveau de l’unité extérieure peut geler. Un phénomène pouvant entraîner le givrage de l'unité extérieure de la pompe à chaleur. Le rendement chute et l'intérêt de la pompe à chaleur est limité, il est préférable d'utiliser un autre type de chauffage même si les PAC air-eau sont équipées d’un système de dégivrage électrique qui leur permet de fonctionner dans des conditions limites.

Concernant les pompes à chaleur électriques, leur principal avantage serait d'après les commerciaux de conserver leur efficacité, quelle que soit la température extérieure. L'investissement en zone froide rend l'opération peu rentable : il est préférable d'opter pour une pompe à chaleur hybride.

Avant toute installation, un doit s'assurer qu'une pompe à chaleur pourra répondre à tous les besoins en chauffage en tenant compte de la zone géographique du logement ainsi que la possibilité pour le réseau électrique d'assurer suffisamment de puissance. Le réseau dans certaines localités ne peut pas fournir assez d'intensité pour le fonctionnement de la PAC.

Le réseau ENEDIS fournit ce type de renseignement.

Attention aux mauvais professionnels

Une PAC est un moyen de chauffage qui est proposé pour se substituer à une chaudière gaz, fioul, bois ou à un poêle à granulés de bois. Il s'agit de pompes à chaleur haute température dont la température de l'eau est plus élevée que sur les pompes à chaleur thermodynamiques. On trouve beaucoup d'entreprises sur internet qui ont de très mauvaises pratiques de vente de pompe à chaleur.

Attention aux surprises, le coût de l'électricité risque de surprendre avec une facture qui sera de plus en plus salée.

Les chauffagistes expérimentés

• Il faut faire appel à des installateurs qualifiés de préférence 4322a (plombiers chauffagistes) qui maîtrisent parfaitement ce système à eau et qui sont assurés pour ce type d'activité.
• Les pompes à chaleur, comme tout appareil de chauffage, possèdent des limites qu'il faut connaitre.
• Il n'est pas rare de recevoir des courriels de personnes qui ont fait installer une pompe à chaleur en relève d'une chaudière à fioul et qui constatent que leur facture d'électricité est très élevée du même niveau que précédemment.
• Le dernier exemple est celui d'une personne possédant une maison de 300 m2 mal isolée ayant fait installer une pompe à chaleur à la place de sa chaudière bois et qui paye plus de 400 € par mois d'électricité.
  

La pompe à chaleur pour piscine

Elle peut servir à chauffer une piscine, mais un système à capteurs solaires est préférable. La chaleur radiative du soleil est progressive et n'interfère pas avec l'eau. Le raccordement s'effectue grâce à la pose d'un échangeur thermique, un travail de spécialiste en plomberie que seul un peut effectuer.

Ce qu'il faut savoir

Performances COP

Les performances des pompes à chaleur s'expriment par des coefficients qui rendent compte de leur efficacité en fonction de l'énergie qu'elles consomment. Pour 1 kWh d'électricité consommé, les PAC restituent d'après les constructeurs pour la plupart 2 à 4 kWh de chaleur. Le rapport entre la quantité de chaleur produite et l'énergie consommée (par le compresseur) est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur. En théorie, plus le COP est élevé, moins le générateur consommera d'énergie pour chauffer le local, mais le SCOP se rapproche de la réalité.

Coefficient SCOP

C'est le coefficient qui se rapproche un peu plus de la réalité. Le SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) ou Coefficient-Performance-Saisonnier est défini comme un coefficient qui indique la performance par saison d'un appareil thermique pour le chauffage ou la climatisation. C'est le coefficient le plus représentatif de la réalité tenant compte des variations du climat. La législation (directive européenne « Energy Related Products, ErP) a imposé aux constructeurs une étiquette explicite indiquant les performances énergétiques de son produit durant une saison de chauffe.

Coefficient EER

L'appellation EER (coefficient d'énergie frigorifique) traduit l'efficacité d'un système thermodynamique quand il produit du froid.
Certification Normes
Le marquage EUROVENT garantit que les puissances, le COP et l'EER des PAC réversibles sont conformes aux valeurs annoncées par les constructeurs.

Marque NF

Cette application de la marque NF s'inscrit dans la démarche Qualité PAC lancée par l'AFPAC (Association française pour les pompes à chaleur). Celle-ci s'articule autour de deux volets indissociables : la marque NF pour la qualité des matériels et l'obtention du label QualiPAC par les installateurs.

Marque NF PAC

La marque NF PAC a été mise en place par AFAQ AFNOR Certification, sa gestion étant confiée à CERTITA. Elle garantit un niveau de qualité et de performance pour les pompes à chaleur, en s'assurant au travers d'essais en laboratoire et d'audit des usines de fabrication du respect d'exigences relatives à :• Un seuil minimum de coefficient de performance (performance énergétique de la pompe fonctionnant en mode chauffage), suivant les types de PAC et les différentes applications.• Une puissance thermique.• Une puissance acoustique.

Données

CERTITA est l'association pour la certification des équipements industriels et appareils domestiques de chauffage, refroidissement conditionnement et traitement d'air. Elle a été créée par le LNE, l'ATITA et le CETIAT. CERTITA est mandatée par AFAQ AFNOR. Certification pour l'attribution de la marque NF Pompes à chaleur.