Autonomie énergétique : les pompes à chaleur

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Le principe de la pompe à chaleur est de se servir des calories présentes dans l'environnement (air, ter, eau) pour refroidir ou réchauffer une maison. Il s'agit donc d'une solution de quasi autonomie énergétique puisqu'il faut tout de même une énergie électrique d'appoint pour faire tourner le système.

Pompe à chaleur : solution de remplacement du fioul ou du gaz

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Pour faire des économies sur le chauffage, l’équation paraît simple : il faut remplacer la chaudière qu’elle soit au fioul ou au gaz par autre chose. A ce jour, la seule technologie qui apporte une réponse, c’est la pompe à chaleur. Mais est-ce vraiment la bonne solution ?
La meilleure option restera toujours de disposer d’une isolation thermique de haut niveau. Ce n’est qu’ensuite qu’il faut envisager le remplacement du système de chauffage. Car si la maison conserve sa chaleur (ou sa fraîcheur), il n’est plus nécessaire de lui en apporter. L’économie est réelle, quelle que soit la technologie, l’énergie utilisée ou ses fluctuations de marché. En effet, qui peut prétendre connaître le prix du gaz ou de l’électricité, même dans 5 ans ? Or les pompes à chaleur consomment de l'électricité. Si on veut tendre vers une autonomie parfaite il faudrait associer pompes à chaleurs avec une production électrique autonome.

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La pompe à chaleur la plus connue et la plus accessible c'est le modèle air/air mais plus douée pour climatiser que pour réchauffer dans les contrées froides

La pompe à chaleur air/air : la star

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La PAC air-air puise sa chaleur dans l’air extérieur et elle diffuse directement l’air chaud dans les pièces via des ventilo-convecteurs installés en pied de mur, comme des radiateurs, ou en console, sous le plafond.

Avantage : Ce système est adapté aux maisons neuves ou anciennes n’ayant pas de réseau de chauffage central. Elle est réversible et sert de clim’ en été. Son avantage principal est sa simplicité d’installation.

Inconvénients : Ses inconvénients est qu’elle peine à être efficace en-dessous de 5°C, si la maison n’est pas isolée, et qu’elle ne produit pas d’eau chaude sanitaire, ce qui oblige à prévoir un ballon en complément. Il faut aussi noter un bruit ténu de fonctionnement et le brassage de l’air qui peut gêner les plus sensibles.

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Chaleur de l'air

1 : unité intérieure de la pompe à chaleur
2 : chauffe-eau sanitaire
3 : chaudière
4 : unité extérieure de la pompe à chaleur



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La pompe à chaleur air/eau : pour le neuf ou la réno

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La PAC air-eau prélève toujours les calories présentes dans l’air extérieur mais pour les restituer dans le circuit de chauffage central via un fluide caloporteur.

Avantage : Elle convient bien aux maisons existantes, car elle peut s’intégrer facilement au réseau de radiateurs déjà en place. Son installation est relativement simple et peu coûteuse comparée à d’autres technologies. Elle est aussi limitée que sa cousine air/air par grand froid mais elle est souvent équipée d’un relais électrique pour combler cette faiblesse et participer à la production d’ECS. Pour ce dernier poste, il peut être plus intéressant de prévoir un système autonome, comme un chauffe-eau thermodynamique afin de distinguer les usages.

Inconvénient : Pour les périodes de grands froids, un complément comme un poêle à granulés est le bienvenu.

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La PAC géothermique si efficace mais il faut de la place

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Celle-ci, aussi appelée PAC sol-eau, récupère la chaleur du sol grâce à des capteurs enterrés à faible profondeur.

Avantage : C’est un système très performant, surtout en hiver, car la température du sol reste plutôt stable toute l’année. Cependant, son installation nécessite des travaux importants, notamment des terrassements pour poser les sondes horizontales ou verticales.

Inconvénients : La présence du réseau peut poser des problèmes dans le jardin à l’occasion de futurs aménagements, comme le creusement d’une piscine ou la plantation de grands arbres. Le coût initial est plus élevé, mais les performances énergétiques compensent sur le long terme.
Ce type de fonctionnement, en surface, est sans lien avec la géothermie profonde qui récupère la chaleur de la croûte terrestre à plusieurs centaines de mètres de profondeur et qui nécessite donc une installation industrielle.

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Chaleur extrait du sol (capteurs horizontaux)

 

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Une installation à confier à des pros

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Une installation à confier à des pros

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L’installation d’une pompe à chaleur doit être réalisée par un artisan certifié RGE. Ça, c’est pour espérer toutes des aides publiques. Pour la qualité du travail et le sérieux, c’est moins sûr car de nombreux « intervenants » ont profité de la souplesse d’attribution de la certification RGE pour se lancer dans la pose des équipements sans s’occuper de la gestion du gaz réfrigérant. Pour la mise en charge de ce dernier, un professionnel spécifiquement qualifié est nécessaire. Sinon, l’installation n’est pas conforme.
- Dans tous les cas, il faut impérativement solliciter au moins trois devis, vérifier ce qu’ils contiennent et la solidité financière des entreprises qui les établissent (ancienneté, nombre d’employés, validité du RGE, garanties professionnelles, …)

Calculer la performance des PAC

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Pour qualifier l’efficacité d’une PAC, c’est le COP (coefficient de performance) . Du moins c’est ce qui est écrit partout. Mais il faudrait plutôt préciser qu’il s’agit de sa meilleure performance possible, obtenue en laboratoire, dans les meilleures conditions qui soient.

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Dans la réalité, le COP n’est pas constant et varie en permanence. Il est particulièrement mauvais pour les PAC à air et en-dessous de 5°C.

  • Le SCOP est un poil plus objectif. On parle de COP saisonnier mais il est simplement calculé sur la base de 4 températures au lieu d’une (- 7, +2, +7 et + 12°C) avant d’en faire la moyenne.
  • Mais il faut aussi compter sur le EER et son compère saisonnier le SEER ! Ce sont les équivalents des deux précédents, mais pour le rafraîchissement.
  • Et c’est sans compter avec l’étiquette énergie qui résume tout ça sur l’emballage et la documentation.
  • Il faut enfin préciser que ces performances sont peu comparables d’une technologie à l’autre. Mais cela reste un critère de choix parmi d’autres qui a le mérite d’exister.

Recommandations d'utilisation

AS Astuce

Les bonnes pratiques pour optimiser l’efficacité d’une PAC

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Pour tirer pleinement parti d’une pompe à chaleur, il est recommandé de maintenir une température constante, jour et nuit, pour éviter les appels de puissance au petit matin gelé. En plus de l’isolation thermique, une bonne VMC est nécessaire.

  • De nombreuses PAC disposent de commandes intelligentes, voire connectées. Ces options permettent de programmer le chauffage à distance, d’ajuster la température pièce par pièce, ou de surveiller sa consommation. L’intérêt est à relier à la remarque précédente.
  • Une PAC nécessite un entretien régulier pour garantir sa performance et sa durabilité. En général, une maintenance annuelle par un professionnel est recommandée. Sa durée de vie moyenne varie entre 15 et 20 ans selon le modèle et l’usage. Les modèles géothermiques ont tendance à durer plus longtemps, grâce à leurs composants protégés des intempéries.

Ces autres modèles de pompes à chaleur

Te Technique

Ces autres pompes à chaleur plus originales

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Le principe de fonctionnement d’une PAC étant maîtrisé, il se décline en variantes plus ou moins confidentielles.. ou exotiques.

  • La PAC eau/eau puise son énergie dans une nappe phréatique, un étang ou une rivière. Ce système est surtout réservé au gros collectif et au tertiaire.
  • La PAC double source combine l’air et le sol pour trouver l’énergie en fonction des conditions climatiques. Pour simplifier, l’hiver, c’est la géothermie pour le chauffage et l’été, l’air pour la clim’.
  • La PAC hybride, souvent air/eau reprend un adjectif très la mode pour se brancher sur la chaudière gaz. Les deux fonctionnent alternativement ou de concert selon les besoins et les conditions climatiques. Cela répond aux défauts classiques de la PAC par grand froid, mais avec un investissement doublé.
  • La PAC à absorption, encore peu répandue en habitat individuel, utilise une source de chaleur externe, souvent du gaz, pour activer le cycle frigorifique. Ce système est très silencieux et propose un bon confort thermique. Elle représente une alternative intéressante dans les zones urbaines où l’espace est limité. Mais elle coûte un bras.