Que vous soyez soucieux de l'environnement ou en quête d'économies d'énergie, plongez dans les mécanismes de fonctionnement et les solutions pratiques offertes par les pompes à chaleur pour chauffer ou rafraîchir votre logement !
Qu’est ce qu’une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur (PAC) est un dispositif dit réversible car permettant de chauffer et / ou climatiser une habitation. La pompe à chaleur utilise de l’électricité et les propriétés thermodynamiques d’un fluide frigorigène pour capter les calories présentes dans l’air extérieur et les transférer à l’intérieur de la maison en mode chauffage. Il s’agit donc d’une énergie renouvelable particulièrement avantageuse car contrairement à d’autres système, elle produit bien plus d’énergie que celle consommée pour son fonctionnement tout en étant respectueuse de l’environnement. En mode climatisation ou rafraichissement, le dispositif est inversé, les calories sont puisées à l’intérieur de la maison et transférées à l’extérieur.
Une pompe à chaleur est par ailleurs composée de deux unités :
- une unité dite intérieure à l’intérieur du logement,
- une seconde unité dite extérieure à l’extérieur du logement.
Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur repose sur la base d’un cycle thermodynamique, impliquant la compression et la détente d'un fluide frigorigène. Voici les étapes de la production de chaleur ou de froid :
- Évaporation
L’évaporateur capte les calories ambiantes contenues dans l'air. Le fluide frigorigène, à l'état liquide, récupère les calories de l'air ambiant et passe à l'état gazeux. Lors de la production de froid, l'évaporateur capte les calories ambiantes contenues dans l'air intérieur, tandis que lors de la production de chaleur, l'évaporateur prélève la chaleur de l'air extérieur.
- Compression
Le compresseur augmente la pression et la température du fluide frigorigène, qui se transforme en gaz chaud haute pression. De plus, le compresseur permet au fluide de se déplacer dans le circuit de manière fluide.
- Condensation
Le condenseur transfère la chaleur du fluide frigorigène à l’air intérieur ou extérieur. Le fluide frigorigène se refroidit et repasse à l'état liquide. Lorsque la pompe à chaleur fonctionne en mode de refroidissement (climatiseur), le condenseur transfère la chaleur vers l'air extérieur. En revanche, lorsqu'elle est utilisée pour produire de la chaleur (chauffage), le condenseur transfère la chaleur vers l'air intérieur.
- Détente
Le détenteur fait chuter la pression du fluide, ce qui entraîne son refroidissement simultané. Le fluide retrouve ainsi son état initial du début du cycle et est prêt à retourner dans l'évaporateur pour commencer un nouveau cycle.
Pompe à chaleur air air et pompe à chaleur air eau : quelle différence ?
Les pompes à chaleur air eau et air air puisent toutes les deux les calories dans l’air extérieur. La principale différence entre la pompe à chaleur air eau et la pompe à chaleur air air réside dans la façon dont la chaleur ou le froid sont restitués dans l’habitat.
Dans le cas de la pompe à chaleur air air, l’unité intérieure souffle de l’air directement dans le logement. La chaleur et le froid sont donc restitués sous forme d’air chaud ou froid.
En ce qui concerne le fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau, l’unité intérieure, aussi appelée module hydraulique, alimente un circuit d’eau le plus souvent raccordé à des radiateurs. La chaleur est donc restituée dans la maison via de l’eau. Ainsi, une pompe à chaleur air eau sera également en mesure d’assurer la production d’eau chaude du foyer. En revanche, en mode froid, pour une pompe à chaleur air eau, on parlera de rafraichissement et non de climatisation car bien que capable de rafraichir l’air ambiant, elle ne pourra en abaisser la température considérablement.
Combien coûte une pompe à chaleur ?
Plusieurs facteurs sont à prendre en compte pour déterminer le prix d'une pompe à chaleur, comme le type de pompe à chaleur, la superficie et les spécificités de la maison que vous voulez chauffer ou refroidir. Prenons pour exemple les pompes à chaleur de Mitsubishi Electric.
Prix d’une pompe à chaleur pour une maison de 100 mètres carrés
La pompe à chaleur air-air réversible coûtera généralement entre 4 400 et 6 300 euros, sans compter l'installation. Pour une pompe à chaleur air-eau réversible, le prix, y compris l'installation, se situera entre 6 800 et 11 500 euros pour la même taille de maison. Si vous voulez également de l'eau chaude pour la maison, la pompe à chaleur air-eau coûtera entre 10 100 et 14 900 euros.
Pour illustrer, prenons l'exemple d'une pompe à chaleur air-eau au prix de 6 800 € installée dans une maison neuve de 100 mètres carrés :
- La pompe à chaleur, avec une réduction de 52 % grâce aux aides de l’Etat, coûte 3 200 €.
- Les frais pour le petit matériel, comme les tuyaux et les raccords, s'élèvent à 800 €.
- La main-d'œuvre de deux professionnels facturés à 60 € de l'heure, pendant 12 heures (équivalent à une journée et demie), coûte 1 400 €.
Au total, le coût est de 6 800 €. Après déduction du prix de la pompe à chaleur air eau (3 300 €), des frais pour le petit matériel (800 €) et des frais de main-d'œuvre (1 400 €), l'installateur gagne une marge nette de 1 300 €. C'est pourquoi l'installateur inclut souvent le coût de son intervention dans le prix d'achat directement, ce qui offre une solution complète, professionnelle et abordable aux clients.
Cela diffère des pompes à chaleur air-air, qui ont des remises moins avantageuses et obligent souvent l'installateur à ajouter ses frais au prix d’achat de la pompe à chaleur. C’est pour cela qu’on parle plus souvent de prix hors installation quand il s’agit d’une pompe à chaleur air-air.
Prix d’une pompe à chaleur pour une maison de 150 à 200 mètres carrés
Dans le cas d’une maison de 150 à 200 mètres carrés, les prix se situent généralement :
- Entre 8 600 et 11 000 euros pour une pompe à chaleur air-air (sans installation).
- Entre 8 800 et 14 900 euros pour une pompe à chaleur air-eau réversible (incluant l'installation).
Pour une pompe à chaleur air-eau qui fournit également de l'eau chaude, comptez entre 12 200 et 18 600 euros (incluant l'installation).
Il est important de noter que les incitations financières, comme les subventions gouvernementales, sont souvent plus généreuses pour les pompes à chaleur air-eau, car elles sont plus polyvalentes, servant au chauffage, à la production d'eau chaude et au refroidissement, et ont donc un impact environnemental plus important que les pompes à chaleur air-air.
Comment faire installer une pompe à chaleur
L’installation d’une pompe à chaleur nécessite de faire appel à un installateur qualifié et disposant des certifications obligatoires. Elle doit être bien étudiée avant le démarrage des travaux, qu’il s’agisse d’une pompe à chaleur air air ou d’une pompe à chaleur air eau. Cette étude permettra de déterminer les spécificités du logement (superficie, hauteur sous plafond, isolation...) et de déterminer la solution de pompe à chaleur la plus adaptée.
Pour ce faire, il est conseillé de solliciter des devis auprès de plusieurs installateurs afin de pouvoir comparer les propositions et sélectionner la plus pertinente. Pour une installation pérenne, le choix du professionnel devra de préférence se tourner vers un installateur partenaire de la marque en question. Ainsi, vous aurez la garantie d’avoir affaire à un professionnel qualifié et formé aux produits de la marque.
En termes de travaux pour l’installation d’une PAC, il faudra prévoir deux emplacements :
- Un emplacement pour le groupe extérieur à l’extérieur du logement,
- Un emplacement pour l’unité intérieure à l’intérieur du logement. Dans le cas d’une pompe à chaleur air eau, cette unité sera généralement installée dans le garage ou la buanderie d’où elle sera reliée au circuit de chauffage central. Pour une PAC air air, elle sera installée directement dans la pièce à chauffer ou climatiser.
L’unité extérieure et l’unité intérieure seront en outre reliée entre elles par des liaisons frigoriques.
Et installer une pompe à chaleur sur un chauffage existant ?
Dans le cas où vous souhaitez acquérir une pompe à chaleur Air-Eau pour remplacer une chaudière, les travaux à prévoir pour l’installation de la pompe à chaleur seront identiques. En plus, vous pourrez dans de nombreux cas conserver le circuit de chauffage central et les radiateurs existants. Pour en avoir la certitude, l’avis d’un installateur professionnel sera nécessaire.
Quelles sont les aides de l’état pour financer mon projet d’installation de pompe à chaleur ?
Dans le cadre de sa politique de transition énergétique, le gouvernement a mis en place un certain nombre d’aides pour une pompe à chaleur. En voici les principales :
- MaPrimeRénov’,
- Les primes CEE (certificats d’économie d’énergie),
- La prime coup de pouce chauffage.
Parmi les dispositifs d’aides pour une pompe à chaleur mis en place par l’état on retrouve également l’Éco-prêt à taux zéro, la TVA à taux réduit, le chèque énergie ou encore l’aide de l’Agence Nationale de l’Habitat (ANAH).
Le montant des aides pour la PAC qu’il est possible de percevoir dépend du type de pompe à chaleur installée et dans certains cas des ressources du foyer.
Quels sont les inconvénients de la pompe à chaleur ?
Bien qu’elle offre de nombreux avantages, les inconvénients d’une pompe à chaleur seront bien réels si cette dernière n’a pas été installée correctement ou mal dimensionnée. Voici quelques pièges à éviter avec une pompe à chaleur :
Avant tout, il est primordial de s’assurer que l’isolation du logement est assez performante avant de faire installer une pompe à chaleur. Dans le cas contraire, il pourra être nécessaire de faire réaliser des travaux d’isolation pour que votre PAC vous permette de faire des économies conséquentes.
Attention également au choix de la marque de votre appareil. Le marché de la pompe à chaleur est en plein explosion et il est parfois difficile de s’y retrouver parmi toutes les marques qui proposent des appareils de qualité plus ou moins respectables. N’hésitez pas à faire des recherches sur les différentes marques et à solliciter des avis autour de vous.
Afin de garantir la pérennité de l’installation d’une pompe à chaleur, il est essentiel de se tourner vers un installateur professionnel partenaire de la marque sélectionnée. Ainsi, vous aurez l’assurance de bénéficier d’une installation optimale par rapport au matériel choisi garantissant son bon fonctionnement.
Le dimensionnement de l’appareil est également une étape très importante de votre projet de pompe à chaleur. Un appareil sous-dimensionné aura de la difficulté à fournir l’énergie nécessaire au traitement des espaces et entrainera des surconsommations. A l’inverse, un appareil sur dimensionné coutera plus cher à l’achat et induira donc un investissement plus important néanmoins inutile. Une fois de plus, le choix de l’installateur est primordial pour vous assurer conseil et service de qualité !
- Enfin, le niveau sonore est un élément important à prendre en compte au moment de l’acquisition d’une PAC. Un appareil au niveau sonore trop élevé pourra induire de réelles nuisances pour les occupants du logement et le voisinage. De même, un appareil au niveau sonore faible mal installé pourra être source de nuisances.
Vos questions sur la pompe à chaleur !
En fonction de votre utilisation, une pompe à chaleur peut aussi bien rester en marche qu'être éteinte toute la journée. En été, la pompe à chaleur air-eau est généralement moins sollicitée, principalement utilisée pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire.
Pendant la saison hivernale, les pompes à chaleur équipées de la technologie Inverter activent le processus de dégivrage de manière intermittente, qui dure en moyenne 6 minutes, et toutes les 3 minutes avec la technologie Hyper Heating. Cela permet un cycle de chauffage optimisé entre deux phases de dégivrage, assurant une reprise rapide de la chaleur. Il est toutefois essentiel de noter que ces brèves interruptions sont à peine perceptibles.
Le groupe extérieur d’une pompe à chaleur puise les calories dans l’air extérieur. Pour assurer son bon fonctionnement, l’air doit donc pouvoir circuler sans contrainte autour de l’appareil. Pour cette raison, il est possible d’abriter sa pompe à chaleur mais en veillant à sélectionner un abri qui la protège sans altérer son fonctionnement.
Lors de l’acquisition d’une pompe à chaleur air eau dans le cadre d’une rénovation énergétique, il ne sera pas forcément nécessaire de changer les radiateurs existants. Votre installateur sera en mesure de vous indiquer si oui ou non le remplacement des radiateurs est indispensable et pourra très souvent vous proposer des solutions permettant de conserver votre ancienne installation de chauffage central.
Pour dimensionner une pompe à chaleur, il est nécessaire de prendre en comptes les spécificités du logement suivantes :
- Sa superficie,
- Sa hauteur sous plafond,
- Sa localisation géographique,
- Son isolation.
Ces éléments permettront de calculer la puissance de la pompe à chaleur nécessaire au confort thermique de l’habitat.
L'unité intérieure (ou module hydraulique) d’une pompe à chaleur air eau sera généralement installé dans le sous-sol ou le garage. En revanche, comme son nom l’indique, le groupe extérieur devra être positionné à l’extérieur du bâtiment.