Comment optimiser le dimensionnement de sa pompe à chaleur ?

Dimensionnement de pompe à chaleur : la clé des économies

L’installation d’une pompe à chaleur dans une maison n’a de réel intérêt que si son fonctionnement est parfaitement optimisé ! En effet, pourquoi investir dans le système de chauffage le plus performant du marché si son potentiel n’est pas pleinement exploité ? Avec Tuco, maîtrisez le dimensionnement de la puissance de votre pompe à chaleur, et réalisez ainsi des économies d’énergie optimales.

Pourquoi le dimensionnement d’une PAC est-il si important ?

La pompe à chaleur (PAC), qu’elle soit aérothermique (PAC air/air ou air/eau) ou géothermique (PAC eau/eau) repose sur une technologie complexe : la thermodynamique ! Or, pour que ce système de chauffage, de production d’eau chaude et de refroidissement fonctionne dans les meilleures conditions possibles, son installation doit être adaptée aux moindres spécificités de votre maison. C’est seulement ainsi que vous pourrez bénéficier des performances maximales et d’une durée de vie prolongée de l’équipement.

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Les conséquences d’une PAC surdimensionnée

Le surdimensionnement de la puissance d’une pompe à chaleur entraîne 2 principaux désavantages, aux conséquences étroitement liées :

1. Réduction de la durée de vie. Certes, la PAC monte très vite en température, mais elle a aussi tendance à s’allumer et s’éteindre trop fréquemment. Ces cycles courts d’arrêt marche finissent par provoquer une usure prématurée des composants internes de l’appareil, notamment du compresseur et du ventilateur.
2. Surconsommation d’électricité. Une pompe à chaleur surdimensionnée produit et consomme plus d’énergie que nécessaire pour chauffer votre logement et fournir de l’eau chaude sanitaire. Cette baisse des performances se traduit donc par une facture énergétique plus élevée que prévu, bien loin des valeurs de rendement annoncées par le fabricant (COP).

Les conséquences du sous-dimensionnement de la PAC

Le sous-dimensionnement de la puissance d’une pompe à chaleur engendre également plusieurs désagréments, tels que :

1. L’incapacité de chauffer et refroidir correctement. En plein hiver, si la pompe à chaleur n’a pas de système d’appoint de chauffage (en relève d’une chaudière existante ou équipée d’une résistance électrique), elle ne parviendra pas à élever suffisamment la température intérieure de votre maison. En été, si votre PAC est réversible, même constat, vous ne pourrez pas la climatiser comme souhaité.
2. L’inconfort thermique. Le manque de chaleur accentue inévitablement votre sensibilité aux courants d’air par un sentiment de froid, et la présence de courants d’air désagréables.
3. Le fonctionnement continu. Une pompe à chaleur est conçue pour alterner, dans une moindre mesure, des cycles de mise en marche et de veille. Si elle tourne sans cesse à pleine puissance, vous consommerez davantage d’énergie. De plus, certaines pièces maîtresses, comme le compresseur électrique, vont se dégrader plus rapidement.

Comment bien dimensionner la puissance d’une pompe à chaleur ?

Le dimensionnement de la puissance d’une pompe à chaleur nécessite toujours une étude préalable. En pratique, seul un professionnel qualifié utilisant un logiciel d’évaluation thermique est en mesure de la mener à bien. Cependant, il est tout de même possible d’obtenir une estimation, en procédant à un calcul très simple que nous allons vous présenter de manière détaillée.

Les facteurs à prendre en compte pour bien dimensionner

Pour dimensionner correctement la puissance d’une pompe à chaleur et garantir votre confort et les économies d’énergie, plusieurs paramètres sont à prendre en compte !

• Zone géographique de votre habitation : il est important de connaître la température extérieure de référence de votre région qui varie selon l’altitude.
• Caractéristiques de votre logement : sa compacité, son orientation, son exposition au soleil, le type de construction (pierre, brique, bois, etc.), la qualité de l’isolation thermique des parois (murs, planchers, plafonds, fenêtres) et le type de ventilation (entrées d’air, VMC simple ou double flux).
• Volume à chauffer : fonction de la surface habitable et de la hauteur sous plafond.
• Type de pompe à chaleur : PAC air/air, air/eau ou eau/eau.
• Options et fonctionnalités : chauffage seul, avec production d’eau chaude sanitaire, réversible (climatisation), avec ballon tampon, etc.
• Types d’émetteurs de chaleur : plancher chauffant à très basse température, radiateurs à basse ou haute température.

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Le calcul de la puissance thermique d’une PAC

Pour estimer la puissance d’une pompe à chaleur, il est possible d’utiliser une formule simplifiée, à partir du coefficient de déperditions thermiques et des conditions climatiques de votre région.

Le coefficient de déperditions thermiques G

Le coefficient de déperdition thermique G, exprimé en Watt par m³ et par degré d’écart, reflète la qualité de l’isolation thermique de votre maison.

Ainsi, en fonction de l’ancienneté de votre logement et de son niveau d’isolation thermique, utilisez le coefficient approprié :

• 0,22 à 0,35 pour une isolation RT 2012 ou BBC ;
• 0,65 à 0,75 pour une isolation RT 2005 ;
• 0,8 à 0,9 pour une isolation RT 2000 ;
• 0,9 à 1,1 pour une maison des années 80 ;
• 1,2 à 1,7 pour une maison mal isolée ;
• 1, 8 à 2 pour une maison non isolée.

La température extérieure de référence

La température extérieure de référence, également appelée « température de base », dépend de votre localisation géographique et de l’altitude de votre région. La France est divisée en 8 zones climatiques en fonction des températures hivernales (H1, H2, H3) et estivales (a, b, c, d). Vous pouvez connaître votre température extérieure de référence en vous référant à la norme NF EN-1283 ou en consultant directement le site de Météo France.

Exemples de températures moyennes de référence :

• Nord : -7 à -9 °C ;
• Est : -12 à -15 °C ;
• Ouest : -5 à -7 °C ;
• Centre : -6 à -10 °C ;
• Sud : -2 à -5 °C.

La formule

Ensuite, la formule pour calculer les déperditions thermiques et obtenir une estimation de la puissance de la pompe à chaleur est extrêmement simple ! Il vous suffit de multiplier :

• Le coefficient de déperdition thermique G,
• Le volume de votre logement à chauffer en mètres cubes,
• La différence entre la température intérieure souhaitée et la température extérieure de base.

Ce qui donne : DT =G x Vx ΔT (delta T).

Exemple

Pour une maison de 100 m² située dans le Pas-de-Calais, avec une hauteur sous plafond de 2,5 m et une température de chauffage de 20 °C, on obtient :

DT= 0,28 x (100 x 2,5) x (20 x [-7]) = 9 800 watts, soit une puissance de pompe à chaleur nécessaire d’environ 10 kW.

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Pourquoi confier l’étude de l’installation à un professionnel ?

Confier le dimensionnement de la puissance et l’installation de pompe à chaleur à un installateur RGE QualiPAC (Reconnu garant de l’environnement) présente de multiples avantages ! En plus de garantir un travail de qualité, cela vous ouvre la possibilité de bénéficier d’aides financières significatives qui réduiront considérablement le coût de votre projet de chauffage.

La garantie du résultat

Seul un artisan RGE formé aux règles de l’art (normes DTU), avec une connaissance approfondie des réglementations en vigueur, peut optimiser le fonctionnement et les performances de votre équipement de chauffage. De plus, cela vous permettra d’obtenir une garantie sur l’équipement et l’installation, ainsi que la possibilité de confier l’entretien et les réparations de la PAC à l’installateur en cas de panne.

Note de dimensionnement de la PAC : le rapport du logiciel

La formule simplifiée présentée précédemment ne s’applique qu’au calcul de la puissance de la pompe à chaleur pour le chauffage. Pour estimer avec précision l’ensemble de vos besoins (chauffage avec production d’eau chaude sanitaire, climatisation, ballon tampon, etc.), il faut utiliser un logiciel thermique.

Or, si vous choisissez un installateur RGE, vous recevrez une « note de dimensionnement » suite à son étude thermique. Ce document est une évaluation personnalisée qui tient compte de toutes les spécificités de votre habitation, comme la surface à chauffer, le calcul des déperditions thermiques, les besoins calorifiques, etc.

Les aides financières à la rénovation énergétique

Votre logement a plus de 2 ans d’ancienneté et vous envisagez de faire installer votre appareil de chauffage par un professionnel RGE ? Dans ce cas, sachez que vous pouvez bénéficier de diverses aides financières pour réduire le coût d’achat de votre pompe à chaleur, telles que :

• La prime de MaPrimeRénov’ ;
• Les subventions MaPrimeRénov’ Sérénité ;
• Les aides des fournisseurs d’énergie (primes CEE et « coup de pouce chauffage ») ;
• L’éco-prêt à taux 0 ;
• La TVA à 5,5 % ;
• Les aides locales de votre collectivité.

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Foire aux Questions

Comment calculer la puissance nécessaire d’une pompe à chaleur ?

Pour calculer la puissance nécessaire d’une pompe à chaleur (PAC), il est essentiel de réaliser une étude thermique complète de votre logement. Cette étude prend en compte divers paramètres tels que la zone géographique avec la température extérieure de référence de votre région, l’isolation thermique et la taille de votre maison (volume à chauffer), le type de PAC, les options et les fonctionnalités. Pour un résultat précis et une installation optimisée, contactez un professionnel qualifié RGE !

Comment savoir si ma PAC est bien dimensionnée ?

Une pompe à chaleur correctement dimensionnée offre un confort constant et une efficacité énergétique optimale. Si votre maison maintient une température stable, que la PAC ne fonctionne pas en permanence en hiver, et que votre consommation d’énergie est raisonnable, il est probable que la puissance de chauffage soit adéquate. Dans le cas contraire, vous pourriez être en présence d’une PAC surdimensionnée ou sous-dimensionnée.

Quelle puissance pour chauffer 100 avec une PAC air/eau ?

Pour chauffer 100 m² avec une pompe à chaleur air/eau, la puissance nécessaire dépend de plusieurs facteurs, notamment l’isolation du logement, la région et la température intérieure souhaitée. En général, pour une maison bien isolée, une puissance de 7 à 12 kW est suffisante. Cependant, il est recommandé de faire appel à un professionnel pour réaliser une étude complète, qui prendra en compte les besoins en chauffage, eau chaude, refroidissement et autres équipements (comme le ballon tampon). Vous réduirez ainsi significativement le montant de votre facture énergétique.