Les POMPES à CHALEUR (PAC)

En guise d’avant-propos pour les propriétaires de petites surfaces (40 m² environ) qui seraient pénalisés pour la location avec un DPE en F ou G dû au chauffage avec radiateurs : N’optez plus pour de nouveaux radiateurs mais pour une pompe à chaleur (PAC) air/air, monobloc, sans unité extérieure. Elle vous fera du chaud (hiver) et du froid (été), sans demander d’accord au syndic, pour un cout de 1000 à 2000€, et vous gagnerez 2 à 3 catégories pour votre DPE. Privilégiez des modèles de la marque UNICO qui ont le meilleur COP (COefficient de Performance). Contrairement aux autres marques, elles tirent le maximum des calories de l'air aspiré, au lieu de mettre en œuvre intempestivement la résistance électrique interne (consommateur de kW) de ces équipements.

Si le fabriquant de l'équipement mentionne un EER (Energy Efficiency Ratio en anglais, c'est le coefficient d'efficacité frigorifique), vous profiterez d'une climatisation en été.

Après cette précision, passons au vif du sujet avec les PAC équipées d’unité extérieure.

1/ GENERALITES & DIFFÉRENCES ENTRE UN CLIMATISEUR AIR-AIR ET UN CLIMATISEUR AIR-EAU

Une pompe à chaleur (PAC) air-eau utilise l’énergie de l’air ambiant pour modifier la température de l’eau du chauffage central. Son installation requiert donc de disposer d’un chauffage central. Et du fait de son fonctionnement (faire passer de l’eau froide dans le chauffage central), ses capacités de refroidissement sont limitées à quelques degrés. Ce produit se destine donc plutôt aux foyers dont le besoin en chauffage est plus important que celui en climatisation. Attention, toutes les pompes à chaleur air-eau ne sont pas réversibles.

La PAC air-air utilise, quant à elle, les calories de l’air ambiant pour propulser de l’air chaud ou froid dans la pièce via une soufflerie. Attention, donc : un modèle air-air n’est pas capable de chauffer l’eau sanitaire, contrairement à une unité air-eau qui peut le proposer en option.

Vous pouvez installer une PAC vous-même uniquement s'il s'agit d'un modèle prêt-à-poser, sans ajout de fluide frigorigène. Pour les climatiseurs split les plus répandus, qui comportent du gaz, il est obligatoire de faire appel à un professionnel certifié F-Gaz (attestation de capacité à la manipulation des fluides frigorigènes).

Comme les autres systèmes thermodynamiques, les pompes à chaleur sont soumises au décret no 2020-912 du 28 juillet 2020 relatif à l’inspection et à l’entretien des chaudières et climatiseurs. L’entretien doit être réalisé par un professionnel tous les 2 ans pour les appareils dont la puissance nominale se situe entre 4 kW et 70 kW. Durant cet entretien, le technicien effectuera, entre autres, un nettoyage de l’appareil et vérifiera qu’il n’y a pas de fuite.

QUELLES SONT LES MEILLEURS MARQUES : Les groupes japonais Daikin et Mitsubishi Electric représentent la grande majorité des ventes en France. Leurs compatriotes Toshiba, Panasonic et Hitachi ont aussi prouvé leur savoir-faire. Notons qu’il existe aussi la marque Mitsubishi Heavy Industries, dont la gamme est différente de celle de Mitsubishi Electric. Les coréens LG et Samsung ont également intégré le marché ces dernières années. Enfin, le groupe français Atlantic (marques Atlantic, Thermor…) poursuit son partenariat avec le japonais Fujitsu et propose également des produits sous la marque Atlantic-Fujitsu. En outre, un installateur saura vous indiquer la meilleure pompe à chaleur en fonction de vos besoins et des caractéristiques de votre logement : qualité de l’isolation, exposition, climat… La meilleure pompe à chaleur pour vous ne sera pas forcément celle choisie par votre voisin !

2/ Les PAC AIR/EAU, réputées économes en énergie, ont le vent en poupe. Elles sont une solution de chauffage efficace et écologique qui peut vous permettre de réduire votre consommation d'énergie tout en maintenant un confort thermique optimal dans votre logement. Ces infos ont pour objectif de vous fournir toutes les informations nécessaires pour choisir la pompe à chaleur air-eau la mieux adaptée à vos besoins. Elles sont en effet fortement tributaires du climat et de la qualité de l’isolation de la maison.

Une pompe à chaleur est un système qui utilise de l’énergie thermique provenant de l’air, de l’eau ou de la terre pour chauffer ou refroidir une maison ou un bâtiment. Dans le cas d’une pompe à chaleur air-eau, l’énergie est captée dans l’air extérieur afin de chauffer de l’eau, d’où leur nom. Le système comprend généralement une unité extérieure et une unité intérieure, reliées par des tuyaux. L’unité extérieure capte les calories de l’air extérieur et le module intérieur restitue la chaleur à l’intérieur du logement.

En résumé, une pompe à chaleur air-eau utilise une source d’énergie renouvelable, l’air, pour produire de la chaleur ou de la fraîcheur en utilisant un cycle thermodynamique. C’est donc une solution écologique et économe en énergie pour les besoins de chauffage ou de refroidissement d’un logement, car les émissions de gaz à effet de serre sont réduites par rapport aux systèmes de chauffage au gaz ou au fioul.

Ainsi, les PAC air-eau sont généralement très efficaces, car elles transfèrent les calories de l’air extérieur au fluide de chauffage plutôt que de produire de la chaleur à partir de zéro. Leur coefficient de performance (COP) est donc plus élevé que d’autres modes de chauffage. Le COP est le rapport entre la quantité d'énergie produite par la pompe à chaleur et la quantité d'énergie consommée par celle-ci. Un COP élevé indique une pompe à chaleur plus performante. Un COP de 3,5 signifie que pour chaque kilowattheure d'électricité consommé, la pompe à chaleur produit 3,5 kilowattheures d'énergie thermique (là où un radiateur électrique, par exemple, consomme toujours autant d’énergie qu’il produit de chaleur et a donc un COP de 1). Plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur est sobre. Le problème, c’est que cet indice varie en fonction de la météo. Plus l’air extérieur est froid, plus la PAC peine à en extraire des calories, moins elle est efficace et plus elle consomme. Cette limite oblige parfois à installer un mode de chauffage complémentaire (radiateurs électriques ou poêle à granulés).

La PAC air-eau permet de conserver les radiateurs déjà installés dans le logement. En fonction de leurs caractéristiques, vous choisirez entre :

- une PAC haute température si vous disposez de radiateurs classiques en fonte ou en acier, chauffés à 55 °C

- une PAC basse température qui les chauffe à 35 °C. Elle est recommandée en cas de logement très bien isolé ou situé dans un climat chaud.

Certaines PAC produisent directement de l’eau chaude sanitaire (ECS) grâce à un ballon intégré. Plusieurs capacités sont proposées. La production d’eau chaude peut aussi être déportée si la PAC dispose d’une « option ECS ». Dans ce cas, un ballon ou un chauffe-eau thermodynamique est inséré dans le circuit de chauffage. Cette possibilité est l’un des atouts de la PAC air-eau par rapport aux modèles air-air, qui n’ont pas cette option.

Une PAC air-eau réversible pour rafraîchir le logement ? L’efficacité de cette option est limitée. Elle rafraîchit plus qu’elle ne climatise : ne vous attendez pas à passer de 35 à 25 °C dans une pièce ! Cette impossibilité technique est l’une des principales différences entre une pompe à chaleur air-air et une air-eau. Attention, cette option de rafraîchissement ne doit pas être utilisée avec des radiateurs classiques, au risque de subir une forte condensation. Utilisez des radiateurs adaptés. Les PAC air/eau sont plus adaptées aux maisons qu’aux appartements, et sont éligibles à des aides financières. Enfin, l’installation d’une PAC air-eau doit être réalisée par un professionnel agréé.

Les appareils en eux-mêmes sont loin d’être silencieux. Le volume sonore de certaines unités extérieures dépasse 60, voire 65 db(A) à pleine puissance, ce qui correspond au bruit d’un aspirateur. Les nuisances ne sont pas seulement sonores mais aussi visuelles (raison pour laquelle l’installation d’une pompe à chaleur air-eau nécessite une autorisation, notamment dans les copropriétés)

Les PAC bi-bloc sont généralement plus performantes que les PAC monobloc, car l'unité intérieure peut être située dans un environnement plus chaud et mieux isolé. Elles ont également une capacité de production d'eau chaude sanitaire plus élevée. Les monobloc sont généralement moins coûteuses à l'achat, plus faciles à installer, mais sont généralement moins performantes.

Une pompe à chaleur mal dimensionnée peut entraîner une surchauffe ou une sous-chauffe du logement, ainsi qu'une diminution de son rendement et une usure prématurée des composants. La surface habitable du logement est le facteur le plus important. En moyenne, on considère qu'une pompe à chaleur air-eau de 1 kW est nécessaire pour chauffer 10 m2, ainsi pour une maison de 100 m2, il faudra une puissance de 6 à 10 kW ; pour une maison de 150 m2, il faudra une puissance de 10 à 15 kW. Cependant, cette méthode est un peu simpliste, car elle ne prend pas en compte d'autres facteurs importants, tels que l'isolation du logement, le climat de la région ou les besoins en eau chaude sanitaire.

EN RÉSUMÉ

Une pompe à chaleur air-eau utilise les calories de l’air extérieur pour chauffer l’eau du logement, qu’il s’agisse du chauffage central ou de l’eau chaude sanitaire.

Elle peut rafraîchir une pièce, mais pas la climatiser. Si vos besoins en climatisation sont plus importants que ceux de chauffage, privilégiez une pompe à chaleur air-air.

En raison de leur efficacité, les pompes à chaleur air-eau peuvent réduire la facture de chauffage, mais cette efficacité est dépendante du climat. Dans les zones très froides, ce mode de chauffage est peu adapté.

Attention au bruit : le succès des pompes à chaleur a entraîné de nombreuses querelles de voisinage, car l’unité extérieure peut être très bruyante.

Ce succès d’installation de PAC s’explique par le fait qu’elles permettent de chauffer l’eau en puisant les calories de l’air extérieur, ce qui en fait un mode de chauffage écologique, mais aussi (et surtout ?) car l’État a décidé de les financer massivement pour remplacer les autres modes de chauffage fossiles.

3/ Les PAC AIR/AIR, aussi appelées climatiseurs splits réversibles, sont capables de chauffer en hiver, ils ont l’avantage de pouvoir aussi refroidir le logement en été. Les prix des climatiseurs splits (kits comprenant unités extérieure et intérieure) sont relativement abordables, avec des modèles efficaces vendus aux alentours de 1 000 €.

En mode rafraîchissement

Le coût de fonctionnement d’un climatiseur split est inférieur à celui d’un climatiseur monobloc, du fait de réglages plus précis et d’une meilleure isolation de la console avec l’extérieur. Un climatiseur monobloc consomme environ 30 € pour 12 h d’utilisation par jour pendant 2 semaines ; un climatiseur split coûte environ 45 € pour l’ensemble de l’été avec un usage responsable modéré. Du fait de son silence, un climatiseur split est utilisé plus régulièrement, et pas seulement en période de canicule.

En mode chauffage

La consommation dépend du coefficient de performance (COP) indiqué sur l’emballage. Une PAC avec un COP nominal de 3, par exemple, a une consommation électrique de 1 kWh pour 3 kW d’énergie thermique produite. Elle aura donc délivré 2 kW d’énergie « gratuite », contrairement à un chauffage électrique qui ne délivre que 1 kW d’énergie thermique pour 1 kWh d’énergie consommée. La PAC est donc un mode de chauffage bien plus avantageux que le chauffage électrique (convecteur ou radiateur, rayonnant, inertie,…).

La puissance dépend non seulement de la surface de la pièce à rafraîchir mais aussi du climat, de l’exposition, des sources de chaleur présentes, du nombre d’occupants, de la qualité de l’isolation, etc. Une pompe à chaleur sous-dimensionnée fonctionnera en surrégime et consommera plus pour une efficacité moyenne. Pour calculer la puissance de climatisation nécessaire, il est conseillé de compter 100 W (0,1 kW) par mètre carré ou 45 W par mètre cube, en ajoutant 300 W par fenêtre.

Pour une pièce de 20 m2 avec 2,50 m de hauteur sous plafond et 1 fenêtre, la puissance recommandée sera donc au minimum de 2 550 W (20 × 2,5 × 45 + 300). La puissance est parfois indiquée en BTU (British Thermal Unit), une unité de mesure britannique d’énergie. Un BTU équivaut à 0,3 W. Un climatiseur de 9 000 BTU représente donc 2,6 kW de puissance frigorifique.

La puissance indiquée dépend également de la nature de la pièce. Une chambre bien isolée de 20 m2 avec les volets fermés durant la journée sera plus facile à rafraîchir qu’une véranda orientée au sud…

EN RÉSUMÉ

Les pompes à chaleur air-air, aussi appelées « climatiseurs split », sont composées d’une unité intérieure et d’une unité extérieure. Elles sont plus puissantes, plus discrètes, plus efficaces et moins énergivores que les climatiseurs mobiles.

Les climatiseurs fixes air-air doivent obligatoirement être réversibles (c’est-à-dire également capables de chauffer) pour être vendus en Europe. Ils peuvent donc être installés en tant que chauffage dans les logements.

Le prix d’un climatiseur split est difficile à obtenir, du fait de la présence d’un voire de plusieurs intermédiaires qui, dans leur devis, incluent l’installation ou leur prestation.

Il est interdit d’installer soi-même un climatiseur split, du fait de la présence d’un gaz frigorigène nocif. L’appel à un installateur agréé est indispensable. À la baisse ces dernières années, il est désormais possible de s’équiper à partir de 1 000 € environ.

L’État a exclu les pompes à chaleur (PAC) air-air de la plupart des aides financières (MaPrimeRénov’, écoprêt à taux zéro…). Il est néanmoins possible, sous conditions, de bénéficier de la prime énergie grâce aux certificats d’économies d’énergie (CEE).

NB : Pour les petites surfaces (inférieures à 35m² environ, isoler votre bien et étudier l’installation d’une PAC monobloc sans unité extérieur, pour lequel vous n’aurez pas besoin de demander d’autorisations à la copropriété.

4/ CONCLUSION : UNE POMPE À CHALEUR AIR-EAU PERMET-ELLE VRAIMENT DE RÉDUIRE SA FACTURE DE CHAUFFAGE ?

L’économie apportée par une pompe à chaleur sur la facture d’énergie est loin d’être théorique. Prenons l’exemple d’une maison dont le besoin en chauffage est de 18 000 kWh par an.

Avec une chaudière au gaz ayant un rendement de 80 %, il faudra utiliser 22 500 kWh de gaz, pour un coût de 2 346 € par an environ (hors abonnement).

Une chaudière fioul au rendement de 70 % consommera 2 250 litres, soit environ 3 100 €.

Une pompe à chaleur avec un COP de 3,5 aura besoin de 5 142 kWh d’électricité (18 000/3,5) pour délivrer la même quantité de chaleur, soit un coût de 1 131 € au tarif réglementé (hors abonnement).