Les pompes à chaleur : entre confort et économie d’énergie

Réduire sa facture énergétique, c’est pour chaque foyer une priorité absolue, un enjeu pour optimiser son pouvoir d’achat sans renoncer à son confort. Les pompes à chaleur, ou PAC, peuvent constituer une réponse pertinente à ce besoin, mais attention à faire les bons choix !

Sommaire

PAC : Qu’est-ce que c’est ?
Une question de transfert de chaleur
Air, terre ou Eau : le choix des éléments !
A chaque PAC son système de distribution
Pompe à chaleur : utile ou pas ?
Le COP (coefficient de performance)
Interpréter le COP
Bien choisir : un calcul rationnel
Et les coûts ?
Trouver de l’aide pour y voir plus clair

Les Pompes à chaleur sont un dispositif dont l’intérêt réside notamment dans la réversibilité. Elles peuvent être utilisées tant pour la production de chaleur que de froid. Il faut pourtant se méfier du côté miraculeux qui donne l’impression qu’on peut se chauffer pour rien.

Leur usage, dans des conditions optimales, fait entrer de nombreuses variables en ligne de compte. Utilisées à contre-emploi, elles peuvent avoir un impact très défavorable sur votre facture énergétique ! Ne choisissez pas au hasard.

PAC : Qu’est-ce que c’est ?

Derrière ce curieux acronyme qui n’a rien à voir avec la Politique Agricole Commune, se cache un mode de production de chaleur très en vogue : la Pompe à Chaleur. Ce dispositif qui exploite les calories ou les frigories d’un milieu pour chauffer ou refroidir une pièce, un espace, a tout de comparable à ce que l’on trouve dans un réfrigérateur. Seule l’échelle change !

La pompe à chaleur s’appuie sur un phénomène physique bien connu : lorsqu’un corps passe d’un état (gazeux, liquide, solide) à un autre, il consomme ou libère de la chaleur. Cette chaleur est alors captée par la pompe, c’est aussi simple que cela !

Les PAC ont d’abord été utilisées pour le chauffage l’hiver ; aujourd’hui, on exploite leur faculté d’être réversibles pour assurer également le refroidissement l’été.

Une question de transfert de chaleur

Pour fonctionner, une pompe à chaleur a besoin de deux appareils nécessaires qui contribuent au changement d’état : un compresseur et un détendeur qui servent à transformer le fluide utilisé pour le transfert de la chaleur ou du froid.

Mais ce fluide n’est pas utilisé directement : d’un côté, il récupère la chaleur ou le froid de l’extérieur, de l’autre il réchauffe ou refroidit un autre fluide qui, lui, alimente les circuits de la maison.

Entre les deux, le compresseur ou le détendeur augmente les performances en chaud ou en froid du fluide capteur. Une double circulation assez délicate à gérer.

Air, terre ou eau : le choix des éléments !

La chaleur, ou le froid, peuvent être prélevés dans l’air, dans la terre ou dans l’eau. D’où les différentes sortes de PAC baptisées air/air, air/eau, sol ou eau.

L’aérothermie

Lorsque vous optez pour une pompe à chaleur de type air/air ou air/eau, vous faîtes appel à l’aérothermie. Les calories ou les frigories sont en effet captées dans l’air ambiant. Jusqu’à une température de -7°, la pompe à chaleur trouve suffisamment de calories dans l’air pour fonctionner.

La géothermie

Elle repose sur l’exploitation de la chaleur présente naturellement dans le sous-sol. Pour capter l’énergie géothermique, on a recours à un fluide qui circule dans un système de tuyauterie enfoui dans les profondeurs du sous-sol.

L’hydrothermie

Si vous optez pour une pompe à chaleur hydrothermique, elle puisera de l’eau dans une nappe phréatique où, par nature, la température reste comprise entre 7 et 12°.

Cette technique implique l’accessibilité d’une nappe à des profondeurs acceptable, les coûts de forage pouvant remettre en question la faisabilité de votre projet. 

À chaque PAC son système de distribution

La production de chaleur ou de fraîcheur par une PAC s’accommode tout particulièrement des systèmes de distribution de type plancher chauffant basse température.

L’utilisation de radiateurs, sauf s’ils sont adaptés à ce principe (en particulier par leurs dimensions), nécessite souvent le recours à un mode de chauffage complémentaire. Les PAC peuvent aussi alimenter des ventilo-convecteurs.

Toutefois, en fonction du système retenu, l’intérêt financier et environnemental de la PAC peut être sensiblement amoindri. Par exemple, l’installation de ventilo-convecteurs signifie une dépense électrique plus importante et un entretien plus complexe. Sans compter la fragilité de certains dispositifs à l’humidité.

Pompe à chaleur : utile ou pas ?

La pompe à chaleur ne constitue pas une réponse pertinente dans toutes les situations. En règle générale, l’utilisation des pompes à chaleur reste intéressante quand le rapport entre le coût de la chaleur produite reste très inférieur au coût d’autres types de chauffage.

Pour une installation neuve, le choix de la PAC est notamment conditionné par la région concernée, ses ressources combustibles, et le coût de l’énergie électrique nécessaire à l’alimentation de la pompe.

Pour faire le bon arbitrage et s’assurer que votre projet présentera toutes les garanties de rentabilité, on s’appuie sur un indicateur : le COP (pour Coefficient de performance).

Le COP (coefficient de performance)

L’intérêt de la pompe à chaleur réside dans sa possibilité, avec un apport faible en énergie, de générer une quantité de chaleur beaucoup plus importante.

Mais la consommation énergétique d’une pompe à chaleur est liée exclusivement au fonctionnement du compresseur et du détendeur. C’est le rapport entre la production de chaleur et la consommation d’énergie qui définir la rentabilité de la pompe à chaleur.

Cette capacité se mesure à l’aide d’un coefficient appelé Coefficient de performance ou COP. Le COP permet de connaître le rendement de la PAC et se mesure en faisant le rapport entre énergie obtenue (exprimée en puissance c’est-à-dire en kW) et énergie dépensée (aussi exprimée en puissance).

Interpréter le COP

Plus le COP est important plus le rapport entre énergie dépensée et énergie obtenue est élevé. Par exemple, un COP de 5 représentera une production de 5 kW produits pour 1 dépensé ou de 10 kW produits pour 2 dépensés.

On choisit donc évidemment des appareils au COP le plus haut possible. Avec un COP de deux, si la chaleur produite par la PAC reste intéressante au regard de l’électricité, elle peut devenir un véritable handicap si une autre source d’énergie (par exemple le bois) est bon marché dans la région.

Attention, le COP n’est pas le même en fonction des saisons mais aussi des températures des sources chaudes et froides. Aujourd’hui, les COP des pompes à chaleur commercialisées s’échelonnent en moyenne entre 3 et 5.

Bien choisir : un calcul rationnel

Le type de source a une influence sur la performance de la PAC. Ainsi, le COP des pompes à chaleur air/air est inférieur à celui des pompes à chaleur couplées à de la géothermie ou de l’hydrothermie.

Les masses de la terre ou d’eau des lacs ou de la mer ne présentent pas, en profondeur, de température négative contrairement à l’air ambiant qui, selon les saisons et la situation géographique, peut varier considérablement.

Et les coûts ?

Pour les systèmes géothermique ou hydrothermique, les installations sont plus complexes et plus coûteuses puisqu’il faut faire circuler un fluide (en général de l’eau glycolée) dans un circuit qui s’enfonce dans la terre ou dans l’eau et qui alimente la PAC.

Trouver de l’aide pour y voir plus clair

Vous l’aurez compris, il existe de nombreuses variables à prendre en considération, avant de vous lancer dans un projet d’installation de pompe à chaleur.

Selon la région où vous habitez, les volumes à chauffer, les ressources naturelles dont vous disposez, la température, le type d’appareil (ordinaire ou à variateur électronique – dite « inverter » – qui déclenche le fonctionnement à la demande de chaleur) vous n’obtiendrez pas le même retour sur investissement.

Il convient donc de réaliser une étude détaillée du projet et de son potentiel.

Cette étude vous permettra de prendre les bons arbitrages tant sur le plan des technologies envisagées que des performances de votre pompe à chaleur. En vous faisant aider par un professionnel, qui réalisera pour vous un audit détaillé de la situation, vous mettrez toutes les chances de votre côté !

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