Tout savoir sur la pompe chaleur air eau
Apparition de la PAC air -eau et ses évolutions
La pompe chaleur air eau est un système chauffage à la fois économique et écologique. Ce dispositif Tous les articles de chauffage thermodynamique fonctionne à l’aide d’une source d’énergie inépuisable. Il utilise les calories contenues dans l’air ambiant pour produire de l’énergie thermique gratuite pour les utilisateurs d’un logement. Si vous souhaitez tirer profit de la Pac, vous allez découvrir dans cet article les informations que vous devez savoir.
Une pompe chaleur air-eau permet de produire et de chauffer de l’eau chaude dans une maison. Les modèles réversibles disposent d’un mode rafraichissement en plus.
Naissance de la thermodynamique
À partir de 1824, les principes de la thermodynamique définissent les premières lois de la pompe chaleur avec James Prescott Joule et Lord Kelvin.
La thermodynamique étudie les comportements et les transformations thermiques de l’énergie. Cette énergie peut être canalisée par des machines pour être utilisée de plusieurs manières.
Les premiers pompes chaleur
Le mode de fonctionnement pompe chaleur air-eau est similaire à celui d’un réfrigérateur. La pac transmet les calories à travers un fluide caloporteur, qui reçoit et libère la chaleur par condensation ou par évaporation. Dans ce mode de chauffage, les calories sont extraites dans l’air ambiant. Willis Carrier créa dans les années 1930 les premières pompes chaleur à l’aide des équipements de conditionnement d’air. À l’époque, cette innovation permettait d’assurer une source de chaleur et un chauffage électrique.
L’essor de la pac air – eau
Depuis les années 1980, les pompes chaleur air eau ont popularisé la technologie, car elles sont peu encombrantes. De plus, l’installation d’une pompe chaleur air eau ne nécessite pas de travaux de forage ou de terrassement. Ce qui la rend plus facile et moins coûteuse que les autres types de pompes chaleur.
Quel type de pompe chaleur les Français ont-ils installé ?
Voici les statistiques publiées par l’Association française pour les Pompes chaleur en 2020 sur ce sujet :
- la pompe chaleur air/eau se classe au deuxième rang des pac les plus prisées des Français avec 175 000 installations
- la pompe à chaleur air/air occupe la première place avec 812 400 appareils installés.
Les différents modèles de pac air eau
Il existe trois modèles de pompes chaleur air eau : la pac air eau basse température, la pac air eau haute température et la pac hybride. Selon vos besoins de chauffage, vous devez opter pour l’un de ces modèles.
Pompe chaleur air eau
Une pac basse température qui exige des équipements adaptés :
- Produit une température de chauffage et d’eau sanitaire pouvant atteindre jusqu’à 45 °C.
- Délivre un excellent rendement énergétique, comme l’écart entre l’air extérieur et la chaleur produite est très faible.
- Devient moins performante lorsque la température extérieure est trop basse (a partir de – 10°C).
Une pac haute température qui est adaptée aux nouveaux projets de rénovation :
- Fournit une température de chauffage et d’eau sanitaire qui avoisine 65 °C.
- Est particulièrement adapté à un logement ancien n’ayant pas une bonne isolation thermique.
- Permet des économies énergie importantes et un bon rendement énergétique pour des températures basses (a partir de – 10°C)
- Prix plus onéreux que celui d’une pac basse température
Une pac hybride :
- Associe une pac air eau a un systeme chauffage d’appoint (chaudière)
- Permet de mieux faire face aux changements de température
Autres configurations pour pac air eau
Les pompes chaleur air/eau présentent des modèles en deux blocs,split ou monobloc. Sur le marché, on utilise le plus souvent la version bi-blocs.
La PAC air eau bi-blocs est composée de deux unités :
- la première est placée à l’extérieur de votre maison
- la seconde s’installe à l’intérieur de votre logement
Un monobloc présente deux avantages :
- Plus économique à acheter et offrant un confort thermique,
- Polyvalent et facile à installer.
Les critères de choix d’une pompe à chaleur air/eau
Le choix de la pompe à chaleur air/eau dépend principalement de sept critères : le coefficient performance, la puissance thermique, l’économie d’énergie, le volume sonore, le type de construction, les certifications et les normes.
- Le coefficient performance ou COP est plus précisément le rapport « énergie thermique restituée/énergie électrique consommée ». Le COP des pompes à chaleur air-eau varie généralement entre 3,4 et 5. En principe, un COP plus élevé est synonyme de meilleur rendement. Une pac air/eau ayant un COP égale à 3 restitue 3 kWh d’énergie thermique pour une consommation de 1 kWh d’énergie électrique.
- La puissance thermique, également appelée puissance thermique, fait référence à la chaleur fournie par la pompe à chaleur air-eau. Généralement, elle varie entre 5 et 20 kW ;
- L’économie d’énergie sur la facture de chauffage. Ce paramètre dépend essentiellement du type d’émetteur de la pac air/eau (plancher chauffant ou radiateurs). Une pac air/eau aux performances élevées est à privilégier ;
- Le niveau sonore qui varie couramment de 45 à 65 dB(A) selon les modèles ;
- Le type de construction, une pompe à chaleur air-eau est une meilleure solution pour une nouvelle construction.
Il existe des certifications et normes qui représentent un gage de performance, sécurité et qualité. Parmi lesquelles, on peut citer :
- La certification NF PAC : elle prouve que la pac répond aux exigences des normes. Elle témoigne aussi de ses bonnes performances.
- Le marquage CE : il est obligatoire et engage le constructeur à assurer la sécurité des utilisateurs ;
- La certification Eurovent : elle ne concerne que les pompes à chaleur air-eau réversibles et publie les performances garanties par le constructeur.
- La norme Qualipac : elle confirme que l’installateur dispose des compétences requises pour effectuer la pose.
Comment fonctionne une pompe chaleur air eau ?
Le circuit d’une pac Air- Eau
Une pompe chaleur air-eau emmagasine la chaleur de l’air extérieur puis la restitue au circuit de chauffage central. Son cycle de fonctionnement comprend différentes étapes :
- Étape 1 : le réfrigérant (fluide frigorigène) est mis en contact avec l’air extérieur. Sa faible température d’évaporation lui permet de se réchauffer et de passer à l’état gazeux, même lorsque la température extérieure est négative
- Étape 2 : Le réfrigérant à l’état gazeux pénètre dans le compresseur qui fait augmenter sa pression. Cette étape a pour effet d’accroître sa température ;
- Étape 3 : Le réfrigérant désormais à haute pression est suffisamment chaud pour libérer ses calories dans l’eau de chauffage. Pour ce faire, il traverse un échangeur thermique (un condenseur) pour réchauffer l’eau de chauffage et pour alimenter le plancher chauffant. La condensation fait passer le réfrigérant du gaz au liquide ;
- Étape 4 : Afin de diminuer la pression, le réfrigérant passe à travers le détendeur pour retrouver intégralement son état liquide initial ;
- Étape 5 : le fluide frigorigène est prêt à commencer un nouveau cycle.
Résumé des principaux constituants de la PAC air eau et leurs rôles respectifs
- Évaporateur : il est placé à l’intérieur du logement et parcouru par le fluide frigorigène qui transmet les calories du circuit primaire vers la partie interne de la pompe à chaleur air-eau pour évaporer le réfrigérant.
- Compresseur : Il génère un surplus de chaleur en augmentant la pression du circuit et ainsi que la température du gaz
- Condenseur ou échangeur : il permet de transférer la chaleur du gaz vers le circuit de chauffage de la maison ;
- Détendeur : Il permet de réduire la pression dans le circuit pour ramener le gaz à l’état liquide.
La mise en service d’une pompe à chaleur air-eau
- La loi F-GAS réglemente la mise en service de la pompe à chaleur air/eau. En vertu de cette loi, seuls les techniciens agréés par le constructeur détiennent la capacité légale de démarrer une pompe à chaleur air/eau pour la première fois. Afin de faire face au réchauffement climatique et de réduire les émissions de gaz à effet de serre, la réglementation européenne dite « F-GAS » stipule que l’utilisation de certains fluides frigorigènes dans les installations frigorifiques sera progressivement interdite jusqu’en 2030.
- Le premier démarrage doit être laissé aux soins de professionnels agréés. Ces derniers seront les mieux placés pour vous suggérer la solution la plus adaptée à vos besoins. Cette condition est requise pour que votre garantie prend effet en cas de demande d’éligibilité au crédit d’impôt et des primes.
L’article R.543.82 du code de l’environnement stipule que la fiche d’intervention mentionne :
- Le numéro d’attestation de l’opérateur
- Ses coordonnées ;
- La nature de l’intervention ;
- La quantité, l’installation de destination et la nature du réfrigérant récupéré ;
- La quantité de fluide frigorigène introduite dans l’équipement.
Dans tous les cas, la mise en service est spécifique à chaque marque.
Quel entretien pour la pompe chaleur air-eau ?
Selon le décret publié le 30 juillet 2020, la pompe chaleur air/eau doit être entretenue au moins une fois tous les 2 ans en France. Cette nouvelle réglementation concerne n’importe quelle installation de chauffage ou la climatisation d’une puissance nominale entre 4 kW et 70 kW.
Bien entretenir sa pompe à chaleur air-eau
Vous pouvez effectuer vous-même l’entretien quotidien de votre pompe chaleur air-eau en quelques gestes simples :
- Nettoyer l’unité extérieure : entre deux interventions d’un professionnel, nettoyez de manière régulière l’unité extérieure. Pour cela, retirez tous les éléments susceptibles d’entraver le bon fonctionnement de la pompe chaleur air/eau tels que les feuilles et les branches. En retirant ces obstacles, vous assurez une meilleure circulation de l’air à l’intérieur de l’installation. Il ne faut pas oublier que si le débit d’air est insuffisant, la performance de la pompe chaleur air-eau diminue considérablement.
- Dégivrer l’unité extérieure : lorsque la température baisse, une couche de givre se dépose sur les parois de la pompe chaleur. Pour éliminer ce givre, vous pouvez utiliser le système de dégivrage couramment utilisé dans les pompes chaleur. Ce système inverse le fonctionnement de la pompe chaleur pour faire fondre le givre. Le dégivrage impacte le chauffage de la maison. Par conséquent, il n’est pas judicieux de dégivrer fréquemment la pompe chaleur air/eau. Il est recommandé de consulter le manuel de l’équipement pour plus d’informations ;
- L’entretien d’une PAC air-eau : outre le dégivrage et le nettoyage externe, certaines opérations doivent être effectuées par les professionnels pour compléter l’entretien de la pompe chaleur air-eau.
L’entretien de la PAC air-eau par un professionnel agréé
Lors de son intervention, le professionnel agréé vérifie :
- Les réglages et les performances de l’installation ;
- L’état du compresseur ;
- L’étanchéité du circuit du réfrigérant ;
- L’unité extérieure ;
- Le circuit électrique ;
- Le groupe de sécurité ;
- Le circuit de chauffage hydraulique.
Confiez l’entretien régulier de votre pompe chaleur air/eau à un professionnel agréé pour qu’elle reste en bon état. Son entretien ne représente pas vraiment de difficultés, pourtant il nécessite l’intervention d’un professionnel agréé.
Protection de l’environnement à long terme
La pompe chaleur air-eau fait partie des équipements à énergies renouvelables dont les vertues environnementales sont reconnues. Elle utilise des énergies gratuites et abondantes, ce qui réduit considérablement l’empreinte carbone. Le bilan carbone des pompes chaleur air-eau (PAC) est particulièrement faible (49 g de CO2/kWh). Une chaudière à gaz et une chaudière au fioul, de leur côté, rejettent respectivement en moyenne 227 g de CO₂/kWh et 324 g de CO₂ g/kWh. La pompe chaleur air/eau constitue aussi un excellent investissement à long terme, car sa durée de vie peut atteindre jusqu’à 20 ans, selon son entretien et son mode d’utilisation.
