Tout savoir sur la pompe à chaleur

Comment fonctionne un chauffage avec pompe à chaleur ?

Les différents systèmes de pompes à chaleur (PAC) se distinguent par la manière dont la chaleur est d’une part « captée » par l’évaporateur puis restituée à l’habitation. Ces appareils peuvent être raccordés à un plancher chauffant-rafraîchissant ou à des radiateurs basse-température.

Principe de fonctionnement du système de chauffage PAC

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur passe par un certain nombre d’étapes, similaires quel que soit la ressource énergétique exploitée (air, eau ou sol) :

1. Des capteurs extérieurs viennent « pomper » les calories présentes dans la ressource concernée. L’énergie du milieu extérieur est récupérée par un évaporateur.
2. Ces calories sont transmises à un liquide caloporteur, dont la température monte au contact d’un compresseur.
3. Du compresseur, le gaz chaud retourne à sa forme d’origine en passant par un condenseur. Au cours de cette étape, l’énergie est transmise au bon niveau de température à l’intérieur de l’habitation via les émetteurs auxquels la pompe à chaleur est reliée.
4. En passant ensuite par un détendeur, la température et la pression du liquide caloporteur diminuent pour reprendre leur niveau initial et permettre au cycle de recommencer.

Quels sont les différents types de pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur aérothermique extrait les calories de l’air ambiant, qu’il provienne de l’extérieur ou de l’intérieur du logement. On distingue deux types de pompe à chaleur aérothermique, à savoir la PAC air/air et la PAC air/eau. Il existe également deux autres types de PAC : la pompe à chaleur hydrothermique ou PAC eau/eau, et la pompe à chaleur géothermique.

PAC air/air

La pompe à chaleur air/air fonctionne par deux unités, l’unité extérieure et l’unité intérieure :

• L’unité extérieure permet de puiser les calories de l’air
• L’unité intérieure, un ventilo-convecteur, les restitue dans la maison

La PAC air/air est utilisée avant tout pour le chauffage mais également pour le rafraichissement l’été, dans le cas d’une PAC réversible. Très simple d’installation, il suffit d’avoir un espace extérieur (jardin, cour) pour y installer l’unité extérieure, et de placer l’unité intérieure au-dessus des portes des pièces à chauffer.

PAC air/eau

Tout comme la PAC air/air, la pompe à chaleur air/eau est composée d’une unité extérieure (installée à l’extérieur de l’habitat) et d’une unité intérieure (plancher chauffant ou radiateur). Elle s’installe très simplement.

La PAC aérothermique air/eau permet de chauffer l’eau d’un circuit de chauffage grâce à l’air récolté en extérieur. Elle capte les calories contenues dans l’air et les restitue pour chauffer l’eau des radiateurs et/ou de votre plancher chauffant.

PAC eau/eau

La pompe à chaleur eau/eau, PAC hydrothermique, permet de capter la chaleur du sol et de la restituer soit directement dans un plancher chauffant en circuit fermé, soit dans l’eau circulant dans les différents radiateurs. En revanche, elles n’alimentent pas l’eau chaude sanitaire.

A SAVOIR : la température du sol varie moins que celle de l’air. Cette particularité fait de la pompe à chaleur eau-eau un système plus performant que les autres modèles. Elle reste cependant plus coûteuse, notamment à cause des installations de tubes souterrains qu’elle suppose. Pour la même raison, elle demande une surface extérieure suffisante.

A noter que la PAC eau/eau peut aussi être appelée « PAC eau géothermique ».

PAC géothermique

La pompe à chaleur géothermique rentre comme son nom l’indique dans la catégorie des chauffages géothermiques. Elle capte la chaleur de la terre et est utilisée uniquement pour le chauffage.

La chaleur terrestre est une source d’énergie durable pour la production de chaleur et d’électricité, qui ne dépend ni des conditions climatiques, ni de la saison ou du moment de la journée. La captation de chaleur se fait dans deux éléments de la nature : le sol et l’eau.

PAC réversible

A l’image des pompes à chaleur air/air et air/eau, la pompe à chaleur réversible fonctionne sur le principe de l’aérothermie. Son fonctionnement est quasi similaire à celui de la PAC air/air, à ceci près que l’unité de diffusion opère un refroidissement de l’air extérieur par un fluide frigorigène. L’air ainsi refroidi est envoyé vers l’intérieur pour rafraîchir l’habitation.

Quels sont les avantages et les inconvénients d’une pompe à chaleur ?

Comme tous les systèmes de chauffages éligibles à des aides à la rénovation énergétique, la PAC présente de nombreux avantages, ainsi que certaines limites.

Les avantages d’une PAC

• Economies d’énergie : vous réduisez considérablement vos dépenses énergétiques grâce à un rendement et un coefficient de performance (COP) saisonnier élevés. En effet, la pompe à chaleur peut restituer de 3 à 4 kWh de chaleur pour 1 kWh d’électricité consommée ! Par ailleurs, la ressource utilisée est entièrement gratuite et en libre accès, puisqu’il s’agit de l’air extérieur.
• Facilité d’installation : il est possible de facilement raccorder une PAC air/eau au circuit hydraulique déjà présent au sein de votre habitation. De même, une PAC air/air s’installe aisément en mode « split », avec une unité extérieure et une unité intérieure.
• Confort d’utilisation : s’il faut parfois utiliser un chauffage d’appoint pour chauffer convenablement l’intérieur de votre logement, l’utilisation d’une pompe à chaleur permet de maintenir la température intérieure d’une pièce de manière durable. Elle offre aussi la possibilité de chauffer rapidement l’atmosphère, améliorant le confort thermique global de votre habitation. Avec une pompe à chaleur réversible, vous pouvez même rafraîchir votre pièce en période estivale.
• Polyvalence de l’équipement : si vous faites le choix de la PAC air/eau, vous n’utilisez qu’un seul et unique équipement pour votre système de chauffage et votre production d’ECS (eau chaude sanitaire).
• Eligibilité aux aides financières : les pompes à chaleur sont éligibles à un certain nombre d’aides à la rénovation énergétique, au sujet desquels nous revenons plus bas !
• Faible impact environnemental : comme la matière première d’une PAC est soit l’air, l’eau ou le sol, il s’agit d’une ressource forcément gratuite et renouvelable. En raison de son COP élevé, la pollution générée par l’électricité nécessaire à son fonctionnement est minime.

Principaux inconvénients des pompes à chaleurs

• Performances soumises au climat : les pompes à chaleur aérothermiques doivent s’accompagner d’un système de chauffage d’appoint. En effet, lorsqu’il fait froid à l’extérieur, leurs performances diminuent sensiblement (jusqu’à -10 ou -20°C).
• Possibles nuisances sonores : les PAC génèrent du bruit gênant pour vous comme pour votre voisinage. Au point que certaines copropriétés interdisent son installation !
• Coût élevé : selon les modèles, le prix d’une pompe à chaleur varie en moyenne entre 1 500 et 25 000 euros. Il s’agit donc d’un investissement conséquent pour les ménages français, qui doivent s’appuyer sur les aides à la rénovation énergétique proposée par l’Etat !

Quel est le prix des différents types de PAC ?

Voici un tableau récapitulant les prix moyens des différents types de pompe à chaleur :

Quelles sont les aides pour l’installation d’une pompe à chaleur ?

Installer une pompe à chaleur au sein de votre domicile vous permettra de réaliser des économies d’énergie. C’est pourquoi le gouvernement a mis en place un certain nombre de dispositifs afin de vous aider à financer cette installation :

• L’Eco-prêt à taux zéro : si vous réalisez un bouquet de travaux ; c’est-à-dire que vous réalisez plusieurs travaux durant une même période, dont l’installation d’une PAC, vous pourrez alors bénéficier de l’éco-prêt à taux zéro.
• La TVA à taux réduit : la fourniture et l’installation de votre équipement permettent de bénéficier d’un taux de TVA réduit de 5,5%. Attention toutefois à bien faire appel à un professionnel qualifié (type QualiPac) pour réaliser vos travaux.
• Les aides de l’Anah : si votre logement a plus de quinze ans et qu’il s’agit de votre résidence principale, le programme Habiter Mieux Sérénité de l’Anah est susceptible de vous verser une subvention ou une prime dans le cadre de l’installation d’une PAC. Pour exemple, l’Anah peut vous verser 20% du montant de vos travaux si vous êtes propriétaire/bailleur.
• Le CITE (crédit d’impôt transition énergétique) : un crédit d’impôt de 15% pour une PAC air/eau et de 26% pour une pompe à chaleur à capteurs enterrés pur production de chaleur étaient disponibles jusque fin 2020. En revanche, l’installation de pompes à chaleur air/air ne permet plus de bénéficier du CITE depuis 2009. A noter que le CITE est remplacé par MaPrimeRénov’ depuis 2021.

Vous pouvez également bénéficier d’une autre prime pour votre pompe à chaleur avec la prime CEE, qui s’inscrit dans le cadre du dispositif des certificats d’économies d’énergie.

Questions fréquentes au sujet de la pompe à chaleur

Comment chauffer une maison avec une pompe à chaleur ?

Pour chauffer une maison avec une pompe à chaleur et optimiser son efficacité, il faut également prévoir une bonne isolation afin d’éviter les déperditions de chaleur. Un bon rendement peut être obtenu en combinant une PAC avec un système de chauffage basse température.

Quelle est la consommation d’une PAC ?

Selon l’Ademe, une pompe à chaleur coûte entre 3 et 7 € / m² par an pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.

Quelle est la durée de vie d’une pompe à chaleur ?

La durée de vie d’une pompe à chaleur est de 15 à 20 ans en moyenne, et ce qu’il s’agisse d’une pompe à chaleur aérothermique, d’une pompe à chaleur géothermique ou d’une pompe à chaleur hydrothermique.