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La pompe à chaleur air/eau, tout le monde en parle ! Mais dans les faits, qui sait concrètement comment elle fonctionne ? Comment ce système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire parvient-il à générer autant d’économies d’énergie ? Tuco lève le voile sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur air/eau et vous révèle toutes les astuces à connaître pour optimiser son utilisation.
La pompe à chaleur aérothermique (PAC) air-eau capte la chaleur de l’air extérieur et élève sa température pour produire du chauffage et de l’eau chaude sanitaire. Si d’apparence l’explication est simple, la pompe à chaleur air/eau cache en réalité un fonctionnement complexe qui repose sur un principe physique essentiel : la thermodynamique.
Pour comprendre le fonctionnement d’une pompe à chaleur à aérothermie, il convient de définir le rôle et la fonction de chaque élément qui la compose :
Chaque fois qu’un fluide subit un changement de phase (passage d’un état liquide à un état gazeux, par exemple), un transfert d’énergie s’opère ! Le principe ici décrit est celui de la thermodynamique. C’est ainsi que la pompe à chaleur parvient à chauffer votre logement en prélevant des calories gratuites.
Explications, étape par étape :
Le fluide frigorigène (ou fluide caloporteur) joue un rôle majeur dans le fonctionnement d’une pompe à chaleur. Il sert en effet à véhiculer la chaleur captée de l’extérieur vers l’intérieur de la maison. C’est pourquoi il est choisi en fonction de :
Désormais, seuls les hydrofluorocarbures (HFC) et les fluides frigorigènes naturels sont autorisés. La réglementation F-Gaz (décret n° 2015-1790) a également instauré des quotas décroissants pour limiter l’utilisation des réfrigérants les plus émetteurs de gaz à effet de serre, avec pour certains une interdiction prévue en 2030.
Bon à savoir : Les fluides R410A et R32 sont actuellement les plus utilisés. Daikin est d’ailleurs le premier fabricant à avoir équipé ses pompes à chaleur du réfrigérant R32 qui réduit de 75 % son équivalent CO2.
Pour un fonctionnement de pompe à chaleur optimisé, votre système de chauffage doit être pleinement compatible avec les spécificités de votre logement. En effet les solutions proposées vont par exemple varier selon si vous vivez dans un logement à haute performance énergétique ou dans ce qu’on appelle une “passoire thermique » autrement dit un logement avec classe énergie F ou G. Tuco vérifie pour vous la faisabilité de vos travaux, estime le montant de vos aides et de vos futures économies, calcule le prix de la pompe à chaleur air/eau et vous oriente vers le chauffage le plus économique et performant.
Avant d’élaborer son devis de pompe à chaleur air/eau ou de tout système de chauffage, le professionnel commence toujours par réaliser une étude thermique. Il effectue donc une visite technique préalable pour relever toutes les informations nécessaires au bon dimensionnement de votre système de chauffage comme la qualité de l’enveloppe thermique et donc de l’isolation de votre maison.
Après avoir analysé les forces et faiblesses de votre maison, le chauffagiste vous proposera soit :
Attention : dans les régions froides, un appoint de chauffage (chaudière, poêle à bois, etc.) est vivement recommandé.
Le tableau ci-après vous présente les différentes catégories de pompes à chaleur, en fonction de leur mode de fonctionnement.
Modes de fonctionnement de la PAC | Principes de fonctionnement | Particularités |
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Pompe à chaleur simple service (chauffage seul) | La PAC produit du chauffage, mais pas l’eau chaude sanitaire. | Nécessite l’installation d’un ballon d’eau chaude (chauffe-eau thermodynamique, cumulus électrique, etc.). |
Pompe à chaleur double service | La PAC produit le chauffage et l’eau chaude sanitaire. | Nécessite une puissance de pompe à chaleur plus élevée. |
Pompe à chaleur sans appoint | La PAC est le seul mode de chauffage du logement. | Déconseillée, sauf pour les régions chaudes (Sud de la France, par exemple). |
Pompe à chaleur avec appoint (système mono-énergie) | Une résistance électrique intégrée couvre la puissance de la PAC par temps froids. | La consommation d’électricité peut devenir élevée en cas de période froide prolongée. |
Pompe à chaleur avec appoint (système bi-énergie) | Un équipement de chauffage complémentaire prend le relais lorsque la température extérieure est trop basse. | La PAC peut être :
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Même quand la place vient à manquer, l’installation d’une pompe à chaleur reste possible ! La gamme des PAC comporte en effet 3 possibilités de modèles :
Bon à savoir : Les PAC monoblocs ne nécessitent pas d’intervention sur le circuit frigorifique lors de l’installation.
En plus des nombreux avantages qu’offre une pompe à chaleur air/eau classique, certains modèles procurent un confort supplémentaire et une consommation d’énergie plus réduite :
C’est un fait : la pompe à chaleur est un système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire très efficace et économique ! Toutefois, pour que le prix de votre facture d’électricité reste faible le plus longtemps possible, quelques astuces sont à connaître.
Rien ne sert de posséder la pompe à chaleur la plus performante du marché si le taux d’humidité de votre maison n’est pas optimal ou si elle n’est pas parfaitement isolée.
Votre maison n’est pas parfaitement isolée ? Avant d’engager tout projet de pompe à chaleur, il est utile de consolider le niveau d’isolation thermique globale de son logement, en effectuant des travaux de rénovation énergétique comme l’isolation des combles ou l’isolation par l’extérieur. Ainsi, vous pourrez choisir une PAC à basse température, moins puissante et donc moins chère. De plus, en faisant ce choix vous pourrez bénéficier davantage d’aides pour votre pompe à chaleur.
L’efficacité énergétique d’une pompe à chaleur air/eau est définie par plusieurs indicateurs qu’il convient de connaître :
Bon à savoir : Le SCOP permet également de connaître la classe énergétique de la pompe à chaleur. Par exemple, pour atteindre la classe A+++, le SCOP doit être supérieur à 5,1.
Comme le fonctionnement de la pompe à chaleur air/eau est totalement dépendant de la température de l’air extérieur, l’appareil intègre systématiquement un régulateur. C’est ainsi que la PAC anticipe les variations de températures extérieures et adapte la température du réseau de chauffage. Ce principe est celui de la régulation par la loi d’eau.
Une régulation optimisée fait recours à :
Pour l’installation de votre pompe à chaleur air/eau , choisissez toujours un artisan qualifié RGE (Reconnu garant de l’environnement). En plus de bénéficier de son expertise, vous aurez accès à la plupart des aides financières ou primes à la rénovation (MaPrimeRénov’, prime CEE, éco-PTZ, etc.).
De même, il est important de procéder à un nettoyage régulier de votre pompe à chaleur et veiller à ce qu’aucun objet (feuilles, déchets, etc.) ne perturbe son fonctionnement. L’air doit toujours pouvoir circuler librement autour de l’unité extérieure.
D’ailleurs, la maintenance d’une pompe à chaleur par un professionnel est obligatoire tous les 2 ans pour les pompes à chaleur d’une puissance inférieure à 70 kW. Un contrôle de l’étanchéité du circuit frigorifique est également à réaliser tous les 5 ans.
Dans l’idéal, optez pour un contrat d’entretien annuel. Vous garantissez ainsi la longévité et l’efficacité de votre équipement de chauffage.
Pour profiter durablement des avantages de votre pompe à chaleur air/eau, n’oubliez pas que :