Principe de la pompe à chaleur

Une pompe à chaleur (PAC) est un système permettant de prélever la chaleur du sol ou d’une nappe (PAC géothermique), ou de l’air (PAC aérothermique), pour la restituer dans l’habitat.

Pour les systèmes géothermiques, le transfert de chaleur se fait par l’intermédiaire d’un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène dont la vaporisation puis la condensation transmettra la chaleur au circuit de chauffage de la maison (plancher chauffant ou radiateurs à basse température).

Pour les systèmes aérothermiques, le transfert de chaleur dans la maison se fait soit par circulation directe de l’air dans chaque pièce, soit par un circuit de chauffage identique à celui des systèmes géothermiques.

Performance :

On dit que pour 1 kWh d’électricité consommé, les PAC restituent pour la plupart 2 à 4 kWh de chaleur.

Le rapport entre la quantité de chaleur produite et l’énergie électrique consommée (par le compresseur) est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur. Par exemple, si une PAC consomme 1 kWh d’électricité et restitue 3 kWh de chaleur, on dit que son COP (coefficient de performance) est de 3. L’ADEME conseille, pour une installation de pompe à chaleur, un COP supérieur à 3,3.
Le COP est mesuré par le fabricant ; il est valable pour une température d’essai donnée. Il traduit la performance énergétique d’une pompe à chaleur en mode chauffage

L’appellation EER (coefficient d’efficacité frigorifique) traduit l’efficacité d’un système thermodynamique quand il produit du froid.

Certification :

Le marquage Eurovent garantit que les puissances, le COP et l’EER des PAC réversibles sont conformes aux valeurs annoncées par les constructeurs.

La marque NF PAC certifie que  le COP, la puissance thermique et le niveau de puissance acoustique des pompes à chaleur aérothermiques et géothermiques est de moins de 50 kW.

Le label Promotelec est attribué aux matériels qui satisfont à un cahier des charges (fixant entre autres les performances des appareils).

Avantages et inconvénients

Avantages :

  • Jusqu’à 75% d’économies sur le budget chauffage
  • Source d’énergie principale gratuite et renouvelable
  • Peut couvrir 100% des besoins en chauffage + eau chaude
  • Confort d’un chauffage doux (basse température) par plancher ou radiateurs
  • Aucune émission polluante, aucun gaz à effet de serre
  • Fiabilité aujourd’hui satisfaisante de la plupart des PAC
  • Réversibilité chauffage/rafraîchissement possible
  • Quasiment aucun entretien pour les pompes géothermiques

Inconvénients :

  • Une PAC nécessite un apport électrique (1kWh pour produire 3-4kWh)
  • Les PAC verticales et sur eau de nappe ou de surface nécessitent des procédures administratives (voir http://www.developpement-durable.gouv.fr/)
  • Attention au bruit généré par la pompe
  • Les PAC aérothermiques nécessitent toujours un appoint de chauffage

 

Caractéristiques des différentes PAC

 

PAC sol / sol
ou sol / eau
PAC eau glycolée / eau
ou eau / eau
Coût • Investissement : de 70 à 100 € TTC par m2chauffé, hors eau chaude sanitaire et rafraîchissement.• Fonctionnement : de 2,3 à 3,5 € TTC par m2et par an. • Investissement :
-Systèmes à capteurs horizontaux,de 85 € TTC par m2 chauffé (option chauffage) à 135 € TTC par m2chauffé (option chauffage et rafraîchissement) ;
-Systèmes sur eau de nappe, 80 à 130 € TTC par m2 chauffé.-

Systèmes à capteurs verticaux, de 145 à 185 € TTC par m2 chauffé ;

Appoint Pas nécessaire. Pas nécessaire.
Eau chaude
sanitaire
Production possible. Production possible.
Rafraîchissement Pas possible sur plancher chauffant, possible avec des unités à détente directe. Possible (sauf si les émetteurs sont des radiateurs) et bien maîtrisé.
Avantages • Système simple, coût limité pour du géothermique ;
• Adaptée aux climats rigoureux ;
• Existence obligatoire d’un avis technique du CSTB (pompe sol / sol).
• Adaptée aux climats rigoureux ;
• Peu de fluide frigorigène, confiné dans la PAC ;
• Adaptation possible à un réseau de chauffage central existant.
Contraintes • Systèmes à capteurs
horizontaux seulement ;
• Quantité importante defluide frigorigène mise en œuvre (surtout pour la pompe sol / sol) ;
• Exiger une solide expérience de l’installateur.
• Technologie de plancher spécifique (PAC sol/sol)
• Système plus coûteux qu’une PAC sol / sol ou
sol / eau.Pour les PAC à capteurs verticaux ou sur eau de nappe :
• exiger une solide expérience
de l’installateur et du foreur ;
• démarches et autorisations à envisager ;
• coût élevé des forages.

 

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L’ADEME conseille de choisir des installateurs expérimentés et s’associe à la démarche qualité QUALIPAC de l’Association Française pour les Pompes A Chaleur (AFPAC), visant à fédérer les installateurs qui s’engagent à réaliser des systèmes performants, en respectant les règles de mise en oeuvre. Vous trouverez la liste des installateurs sur www.afpac.org .

Source : http://www.ademe.fr

Les coûts

Les coûts d’installation sont très variés selon le système installé mais surtout selon la configuration du terrain et sa géologie : ils varient entre 70 et 200 euros par m² chauffé d’après les sources consultées en 2007 (ADEME, livres spécialisés et associations).

 

Les coûts de fonctionnement, en revanche, varient relativement peu entre les différents types de PAC : ils sont de l’ordre de 2,5 à 4 euros par m² chauffé par an.