Pompe à chaleur

Comment fonctionne une pompe chaleur ?

pompe chaleur (PAC)

Quel est le but d’une pompe à chaleur ?

La pompe chaleur (PAC) est un système chauffage qui permet d’assurer les besoins en chauffage des pièces et en eau sanitaire du logement. Certaines pompes chaleur sont équipées d’un mode réversible pour faire office de climatiseur.

C’est une solution intéressante car elle puise sa source d’une énergie renouvelable, ce qui en fait d’elle une alternative respectueuse de l’environnement.

Suivez-nous pour découvrir le fonctionnement pompe chaleur (pac)

pompe chaleur (PAC)

La pompe à chaleur est un circuit exploitant l’énergie thermique présente dans la nature pour la restituer dans le système chauffage. Son objectif est de maximiser la production d’énergie en utilisant la plus faible quantité possible d’électricité, c’est pour cela qu’une pac utilise la compression et la détente d’un gaz dénommé fluide caloporteur frigorigène. Ces énergies sont obtenues d’un milieu à basse température et exportées vers un milieu à haute température. 

Fonctionnement des différents types de pompes chaleur ?

Une pompe chaleur (PAC) fonctionne selon un mode inverse de celui d’un réfrigérateur, en observant un cycle à quatre temps. Chaque pompe à chaleur est composée :

  • De capteurs
  • De fluide frigorigène.
  • D’un évaporateur.
  • De condenseur.
  • De réducteur de pression.
  • De compresseur.

Elle soustrait la chaleur de l’environnement extérieur (et non pas d’une aire fermée) afin de la transporter dans les pièces de la maison.

Selon vos attentes, votre budget et votre façon de l’utiliser, découvrez toutes les caractéristiques de chaque type de pompe à chaleur.

  • Pompe chaleur air-eau

La pac air-eau est un type de pompe chaleur aérothermique qui extrait les calories présentes dans l’air et les transforment en énergie thermique via un circuit d’eau à l’intérieur de votre habitation. Vous pouvez utiliser cette chaleur aérothermique pour votre eau chaude sanitaire ou votre chauffage central. Ce système peut en outre être utilisé en combinaison avec un chauffage au sol (plancher chauffant).

Une pompe chaleur air-eau est recommandée principalement pour équiper les maisons en rénovation, elle peut être facilement branchée au système de chauffage existant. Vous devez remplacer la totalité du chauffage central lorsque l’intégralité de vos radiateurs fonctionnent uniquement à l’électricité.   

Une pompe chaleur qui puise sa source d’énergie dans l’air extérieur constitue donc une solution intéressante, étant donné que ce système ne demande pas de travaux d’envergure supplémentaires (par exemple un forage dans le sol).

  • Pompe chaleur air-air

Une pompe chaleur air-air est l’autre type de pompe chaleur aérothermique. Elle puise la chaleur présente dans l’air extérieur et diffuse celle-ci sous la forme d’air chaud, de manière à chauffer les pièces de la maison. En été, le processus de la pompe chaleur air-air peut être inversé, de manière à ce que l’installation fonctionne comme un système à air conditionné.

Si vous souhaitez une pompe chaleur air-air dans votre logement, vous pouvez choisir parmi différents modèles. Une pompe à chaleur murale présente la particularité d’être silencieuse, et peut s’adapter à tous les intérieurs. La pompe chaleur air-air peut aussi être installée au sol, ou tout simplement contre le mur. Un modèle au plafond de la pompe chaleur est aussi disponible pour les intérieurs épurés. Cette solution est à privilégier si vous souhaitez dissimuler vos appareils de chauffage, ou encore si la surface au sol est réduite. Contrairement à la pac air-eau, elle ne permet pas de chauffer l’eau sanitaire.

  • Pompe chaleur eau-eau

Une pompe chaleur eau-eau puise sa source de chaleur dans les nappes phréatiques. La température de cette eau oscille entre 7 à 12 °C à tout moment de l’année. C’est cette constance qui permet de garantir un certain niveau de confort thermique pour vos besoins en chauffage et en eau sanitaire. Cette pac fonctionne en 02 temps : la pompe en profondeur récupère l’eau des nappes phréatiques, ensuite une fosse d’évacuation est nécessaire pour la  récupération de cette même eau une fois utilisée.

Une pac eau-eau est la plus performante en termes de rendement énergétique par rapport aux autres pac. Grâce à sa très grande capacité de régénération et d’absorption, l’eau constitue un excellent conducteur. Ce système chauffage présente toutefois d’un inconvénient majeur : il est impératif de procéder à de grands travaux en creusant deux fosses profondes.   

  • Chaleur sol-eau

Une pompe chaleur sol-eau utilise la chaleur présente dans le sous-sol. Lors de l’installation d’une pompe à chaleur sol-eau, vous pouvez choisir entre deux systèmes : un réseau de captation horizontal ou vertical. Pour les surfaces réduites, il est conseillé d’opter pour un système vertical. Le système horizontal peut atteindre environ un mètre et demi de profondeur. La profondeur du forage sera déterminante pour le coût de votre investissement, même si cette option est plus intéressante qu’un réseau vertical. Il n’empêche que vous devez toujours malgré tout disposer d’une surface au sol suffisante.

Veuillez prendre en compte les facteurs suivants afin de rentabiliser votre système chauffage :

  • Le sol doit être adapté
  • Votre maison doit être bien isolée
  • Le système chauffage doit être adapté à vos besoins (un chauffage au sol est recommandé)

Un moyen de chauffage à énergie renouvelable

Une pompe chaleur fonctionne au préalable à l’électricité mais produit une quantité encore plus importante d’énergie à partir d’une source gratuite et renouvelable. En plus d’être un dispositif à haut rendement, la pac réduit le coût de votre consommation énergétique comparé à tout autre système de chauffage traditionnel.

Un dispositif maîtrisable

Certaines versions de cet appareil à énergie renouvelable sont maintenant programmables et leur utilisation est personnalisée selon vos besoins. Par exemple, il vous est donc possible de régler la température dans vos pièces durant le sommeil à une certaine heure de la nuit. 

Acquérir une pompe à chaleur : à quel prix ?

Le coût de l’installation dépend de plusieurs facteurs. Le modèle air-air demeure le seul possible dès que vous ne disposez pas d’un circuit de chauffage central.

Le prix d’une pompe à chaleur air-air est variable selon le nombre de pièces à chauffer, ou à climatiser (le système étant réversible). 

Selon l’avis des experts, ce coût varie entre 2000€ et 3000€ par pièce soit environ 100 € par m2 à chauffer. 

Coût d’une pompe chaleur pour chauffage central

La pompe à chaleur air-eau est la solution offrant de meilleures économies d’énergie . Ce  type de pac est adapté à une habitation dotée d’un circuit de chauffage central. Le prix moyen de la pompe à chaleur géothermique, plus chère à l’achat, se chiffre entre 8.000 € et 16.000 € pour le modèle air-eau( y compris l’installation des deux unités intérieures et extérieures, le raccordement au circuit de chauffage central). Un tel prix dépend de la surface à chauffer et du nombre d’occupants. Par ailleurs, le type de pompe à chaleur, le coût d’installation tient compte du modèle. A titre d’exemple, le modèle en haut de gamme et plus robuste, s’adapte mieux à des températures extérieures en dessous de zéro degré Celsius.

Coût d’une pompe à chaleur hybride

De plus en plus de foyers français apprécient les pompes à chaleur hybrides. Système de chauffage combinant deux technologies, la PAC hybride permet d’optimiser les économies de consommation gagnées. La solution hybride consiste à utiliser en parallèle une pompe à chaleur air-eau et une chaudière à condensation. Avec ce système, possédant d’excellentes performances, le basculement est automatique. Les calories puisées de l’air extérieur sont transmises au réseau d’eau par un circuit hydraulique. Les pompes à chaleur hybrides combinent donc deux performances technologiques.

Ces avantages s’acquièrent à un coût relativement onéreux. Il faut compter entre 10 000€ et 20 000€ pour en acquérir. 

Comment bien entretenir une pompe à chaleur ?

En cas de problème de fonctionnement d’une PAC (en principe à partir de la troisième année), faites appel à un professionnel pour effectuer l’entretien qui s’impose. Il serait préférable de passer avec lui un contrat d’entretien. Ainsi, il prend en charge : le contrôle du compresseur, le contrôle de la performance de votre installation, la vérification de l’étanchéité du circuit frigorifique, l’état des connexions électriques.

Toutefois, certaines routines communes à tout type de PAC, permettent de maintenir en bon état de marche votre pompe à chaleur.

Exemple : 

  • Surveiller la pression du module hydraulique (cas d’une pompe géothermique);
  • Nettoyer régulièrement la borne extérieure et dépoussiérer les bouches d’insufflation intérieures (cas d’une pompe aérothermique)

pompe chaleur PAC

PAC : faites appel au service d’un professionnel qualifié RGE

L’Etat français, à travers la certification RGE (Reconnu garant environnement), vient en aide aux foyers dans le cadre de travaux de rénovation énergétique de leur habitation ou pour une nouvelle installation d’une pompe à chaleur. 

En ayant recours aux services d’un professionnel agréé, votre demande d’aides financières peut être éligible. Ce dernier s’engage à respecter une charte de qualité. Il est par conséquent tenu d’appliquer les méthodes conformes à la réglementation en vigueur.

Confiez vos travaux à un professionnel qualifié RGE (parmi un réseau de plus de 1 800 artisans), car il a recours à des équipements et matériels aux normes pour bénéficier de ces aides. 

Ce contrat d’entretien et assistance d’un professionnel garantit le bon entretien de la circulation de l’air autour de l’unité extérieure.

Historique de la pompe chaleur

L’ingénieur américain Willis Carrier est l’un des pionniers des percées technologiques aboutissant à l’invention de la pompe chaleur (pac) dès les années 1930. Cette invention fait suite elle-même aux principes de la thermodynamique de Sadi Carnot, James Prescott Joule ou Rudolf Clausius. Puis en 1928 avec Weathermaker, le principe est présenté au grand public.

Pour la première fois en 1960, la pompe à chaleur réversible (réfrigérante, chauffante) apparaît aux USA.

La pompe chaleur aujourd’hui

La pompe chaleur, dispositif de transferts thermiques, peut être examinée sous deux angles différents.

  • Considérée comme un système de chauffage, elle est utilisée pour augmenter la température.
  • Considérée comme un système de réfrigération, elle permet d’abaisser la température.

En ce début du 21°siècle, le marché des PAC connaît un essor considérable. En plus de participer à la protection de l’environnement, les pompes chaleur contribuent à la poursuite des économies d’énergie. Depuis les années 2010, l’utilisation des PAC est une solution de chauffage en plein essor. D’ici 2035, environ 20 % des habitations individuelles en seront équipées, pour atteindre jusqu’à 50 % en 2050. Cette solution écologique et économique pour chauffer une habitation se distingue par son rendement énergétique très performant.

Le prix d’une pompe chaleur peut varier et s’adapter à plusieurs types de budget.

Ce prix tient compte de plusieurs paramètres : le niveau de gamme et la marque, le tarif de la main d’œuvre, les performances thermiques et acoustiques.