Faut-il choisir la PAC plutôt qu'un autre système de chauffage ?
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Comment bien choisir sa pompe à chaleur air-eau ?
Avec les avancées technologiques et tous les appareils de chauffage proposés sur le marché, le choix n’est pas facile. Chaque équipement se veut être performant, écologique et économique, mais est-ce qu’ils se valent vraiment ? Dans le présent guide, nous allons nous focaliser sur la pompe à chaleur air-eau. Qu’est-ce que c’est ? Comment ça marche ? Pourquoi la choisir plutôt qu’un autre ? Comment l’installer et l’entretenir ? Existe-t-il des aides financières en sa faveur ? Nous vous disons tout !
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Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur air-eau ?
La ventilation mécanique contrôlée (VMC) est un dispositif mécanique équipé d’un moteur et d’un échangeur thermique qui assure le renouvellement de l’air de façon optimale à l’intérieur d’un bâtiment.
La pompe à chaleur air-eau (PAC air-eau) est un système aérothermique qui prélève et utilise les calories de l’air extérieur pour réchauffer l’eau des émetteurs d’un équipement de chauffage central* hydraulique : radiateurs à eau, plancher chauffant ou ventilo-convecteurs. Aérothermique parce que la chaleur est prélevée dans l’air, et « -eau » (dans air-eau) parce que la chaleur est transmise à un circuit d’eau.
Elle est disponible en format duo ou hybride qui peut à la fois produire du chauffage et de l’eau chaude sanitaire (ECS).
💡 Qu’est-ce qu’un chauffage central ?
Un chauffage central est un système de chauffage qui permet de chauffer plusieurs pièces d’un logement à partir d’une source unique de chaleur. Cette dernière peut être une chaudière, une pompe à chaleur, un poêle bouilleur ou un système solaire combiné. La chaleur est transmise par un fluide caloporteur, généralement de l’eau, qui circule dans des tuyaux reliés à des émetteurs de chaleur.
Comment fonctionne une PAC air-eau ?
Pour bien comprendre comment fonctionne une pompe à chaleur air-eau, il faut déjà comprendre de quoi elle est constituée.
Les éléments d’une PAC air-eau
Une PAC air-eau se compose généralement de 2 unités principales : une unité extérieure et une unité intérieure. Elles sont reliées entre elles par des tuyaux dans lesquels circule un fluide frigorigène.
🤔 Qu’est-ce qu’un fluide frigorigène ?
C’est un liquide qui change d’état (liquide ou gazeux) en fonction de la température et de la pression. Il joue le rôle de vecteur de chaleur, ici entre l’air extérieur et l’eau du circuit de chauffage.
L’unité extérieure est placée à l’extérieur de la maison, généralement contre un mur ou sur un support. Elle contient 3 éléments essentiels :
Un ventilateur : il aspire l’air extérieur et le fait circuler dans l’unité.
Un évaporateur : c’est un échangeur thermique qui permet au fluide frigorigène d’absorber les calories de l’air extérieur et de se transformer en vapeur.
Un compresseur : il comprime la vapeur de fluide frigorigène, ce qui augmente sa température et sa pression.
L’unité intérieure, quant à elle, est placée à l’intérieur de la maison, généralement dans un local technique (non chauffé), une buanderie ou un garage. Elle contient 2 éléments :
Un condenseur : un échangeur thermique qui permet au fluide frigorigène de céder sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage et de se condenser en liquide.
Un détendeur : il détend le liquide de fluide frigorigène, ce qui abaisse sa température et sa pression.
Le principe de fonctionnement d’une PAC air-eau
Comme c’est le cas pour toute PAC, le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau repose sur la répétition en boucle d’un cycle thermodynamique. Ce dernier se déroule en 4 étapes : évaporation, compression, condensation et détente comme décrites précédemment.
Une fois le liquide frigorigène refroidi, il revient dans l’évaporateur pour recommencer le processus encore et encore jusqu’à ce que la température de consigne soit atteinte.
Une PAC air-eau peut-elle être réversible ?
La réponse est oui ! Certains modèles de PAC air-eau sont capables de fournir à la fois du chauffage et de la fraîcheur (ou plutôt un refroidissement modéré). Leur cycle thermodynamique peut être inversé au moyen d’un mécanisme pour qu’ils extraient la chaleur de l’intérieur du logement et la rejettent à l’extérieur. Il est cependant important de comprendre que même si une PAC air-eau réversible peut fournir un certain niveau de refroidissement, elle n'est généralement pas aussi efficace pour rafraîchir que pour chauffer, et elle ne remplace pas un système de climatisation dédié.
La PAC air-eau : une foule d'avantages !
Ci-dessous quelques raisons pour lesquelles vous devez investir dans une PAC air-eau :
C’est un chauffage économique : il s’agit d’un système très économe en énergie puisqu’elle utilise les calories gratuites de l’air extérieur pour chauffer l’eau du circuit de chauffage (elle ne produit pas de la chaleur à proprement dit, mais en transfère). Elle consomme environ 3 fois moins d’énergie qu’un système de chauffage électrique classique, ce qui vous permet de réduire votre facture énergétique jusqu’à 60%.
C’est un chauffage performant : elle est capable de fournir une température de chauffage confortable et homogène dans toute la maison, même lorsque la température extérieure est négative. Les modèles duo et/ou réversibles peuvent assurer la production d’ECS et/ou le rafraîchissement en été.
⚠️ Attention !
Il est vrai que même si les températures extérieures sont négatives, l'air contient encore de la chaleur que la PAC peut exploiter. Mais il faut comprendre que plus il fait froid, moins la PAC air-eau sera efficace.
C’est un chauffage écologique : un équipement respectueux de l’environnement puisqu’elle utilise une source d’énergie renouvelable et émet peu de gaz à effet de serre (GES). Elle contribue ainsi à la lutte contre le réchauffement climatique et à la préservation des ressources naturelles.
C’est un chauffage durable : elle est robuste et fiable, sa durée de vie moyenne est de 15 à 20 ans. Elle nécessite peu d’entretien et offre un bon rendement* sur le long terme.
C’est un chauffage compatible : elle est facile à installer, et peut facilement se raccorder au circuit de chauffage existant. Il est, par ailleurs, possible de la combiner avec d’autres sources d’énergie comme le solaire thermique ou la chaudière à condensation, pour optimiser le confort et la consommation énergétique.
*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).
🔎 Est-ce que la PAC air-eau consomme de l’électricité ?
Oui la PAC air-eau a besoin d’électricité pour faire fonctionner ses composants, mais la quantité d’électricité consommée est faible par rapport à la quantité de chaleur produite. Pour connaître le rapport entre l’énergie produite et l’énergie consommée, il faut se fier au à ce qu’on appelle coefficient de performance (COP). Plus il est élevé, plus l’appareil est efficace du point de vue énergétique.
Un COP de 4, par exemple, signifie que pour 1 kWh d’électricité consommée, la PAC air-eau produit 4 kWh de chaleur. Autrement dit, la PAC air-eau utilise 75 % d’énergie renouvelable (les calories de l’air) et 25 % d’énergie électrique pour chauffer.
🛑 La pompe à chaleur est-elle gourmande en électricité ?
Le coût à l'utilisation ne dépend pas uniquement de votre équipement, mais aussi de votre logement : l'état de l'isolation thermique entre notamment en compte.
L'Ademe (Agence De l’Environnement de la Maîtrise de l’Énergie) estime qu'une pompe à chaleur air-eau consomme en moyenne 51 kWh par m2 et par an. Pour une maison de 100 m2, vous dépensez donc environ 5100 kWh par an.
💡 Si la pompe à chaleur est installée en remplacement d'une chaudière fioul, le montant des économies réalisées peut atteindre 1000 €.
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Faut-il choisir la PAC plutôt qu'un autre système de chauffage ?
Vous hésitez entre une PAC air-eau et un autre système de chauffage ? Vous vous demandez quel chauffage est le plus adapté à votre situation, à votre budget et à vos besoins ? Ne paniquez pas ! Nous vous avons établi un petit comparatif pour vous aider à choisir.
Comparatif entre les différents types de pompes à chaleur
Pompe à chaleur air-eau
Caractéristiques
+ Utilise les calories de l’air extérieur pour chauffer l’eau du circuit de chauffage.
+ Utilise les calories de l’air extérieur pour chauffer l’air ambiant.
+ Utilise les calories du sol pour chauffer l’eau du circuit de chauffage
Avantages
+ Performante, économique, écologique, durable, compatible, réversible (chauffage et climatisation).
+ Simple, peu coûteuse à l’achat, réversible (chauffage et climatisation).
+ Très performante, indépendante des conditions climatiques, écologique, durable.
Inconvénients
+ Coût initial élevé, nécessite un espace extérieur, dépendante des conditions climatiques.
+ Ne permet pas de chauffer l’eau sanitaire, peu performante en cas de grand froid, bruyante.
+ Coût initial très élevé, nécessite un grand terrain, complexe à installer.
Pompe à chaleur hydrothermique
Caractéristiques
Utilise les calories de l’eau souterraine pour chauffer l’eau du circuit de chauffage.
Avantages
Très performante, indépendante des conditions climatiques, écologique, durable.
Inconvénients
Coût initial très élevé, nécessite un forage ou une nappe phréatique, complexe à installer.
La pompe à chaleur air-eau présente donc un bon compromis entre performance, économie et écologie. Elle est :
Adaptée à la plupart des logements et des systèmes de chauffage existants.
Plus avantageuse que la pompe à chaleur air-air, qui ne permet pas de chauffer l’eau sanitaire et qui est moins efficace en cas de grand froid.
Moins coûteuse et moins contraignante que les pompes à chaleur géothermiques ou hydrothermiques, qui nécessitent des travaux importants et qui sont réservées aux situations particulières.
Pompe à chaleur air-eau
Caractéristiques
Utilise les calories de l’air extérieur pour chauffer l’eau du circuit de chauffage.
Avantages
Performant, économique, écologique, durable, compatible, réversible (chauffage et climatisation).
Inconvénients
Coût initial élevé, nécessite un espace extérieur, dépendant des conditions climatiques.
Chaudière à condensation
Caractéristiques
Utilise le gaz ou le fioul pour chauffer l’eau du circuit de chauffage.
Avantages
Performant, économique, compatible.
Inconvénients
Nécessite un raccordement au gaz ou au fioul, émet des GES, coût du combustible variable.
Chaudière électrique
Caractéristiques
Utilise l’électricité pour chauffer l’eau du circuit de chauffage.
Avantages
Simple, compatible.
Inconvénients
Peu performant, coûteux, émet des GES.
Poêle à bois
Caractéristiques
Utilise le bois ou les granulés pour chauffer l’air ambiant.
Avantages
Écologique, économique, esthétique.
Inconvénients
Nécessite un stockage du combustible, peu compatible avec d’autres systèmes de chauffage.
Radiateur électrique
Caractéristiques
Utilise l'électricité pour chauffer l’air ambiant.
Avantages
Simple, peu coûteux à l’achat.
Inconvénients
Peu performant, coûteux, émet des GES.
Nous pouvons voir que la pompe à chaleur air-eau présente de nombreux avantages par rapport aux autres systèmes de chauffage. Elle est plus performante, plus économique, plus écologique et plus durable. Elle est également compatible avec la plupart des émetteurs de chauffage existants et peut se combiner avec d’autres sources d’énergie. Son inconvénient majeur, c’est son coût initial élevé.
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Comment bien choisir sa pompe à chaleur air-eau ?
L’achat d’une PAC air-eau est un investissement considérable. Il faut bien savoir la choisir pour être sûr de se retrouver avec un équipement adapté à ses besoins. Aussi, pour vous aider à prendre une décision éclairée, nous vous avons fait une revue des critères qu’il faut prendre en compte dans les paragraphes ci-dessous :
La puissance
La puissance désigne la capacité de l’appareil à fournir de la chaleur. Elle se mesure en kW et doit dépendre de la surface à chauffer, de l’isolation de la maison, du climat de la région, du type d’émetteurs de chauffage, etc. Il est important de choisir une puissance compatible avec ses besoins, ni trop faible ni trop élevée, pour éviter les surconsommations ou les inconforts thermiques.
Le COP
Comme déjà dit, le COP indique l’efficacité énergétique de la PAC. Plus il est élevé, plus l’appareil est performant, économique et écologique.
⭐ Il est important de comprendre ici que le COP est le rendement nominal de la PAC air-eau. Il n’est atteint que si certaines conditions de fonctionnement sont remplies (température extérieure, température de l’eau du circuit de chauffage, etc.), une situation difficilement atteignable pendant les périodes de froid. Attendez-vous donc à ce que les performances de votre PAC air-eau soient légèrement inférieures à ce qui est annoncé au départ.
Le bruit de fonctionnement de l’unité extérieure
Choisissez un modèle silencieux pour éviter les nuisances sonores ou bien assurez-vous de choisir un emplacement éloigné de votre chambre, zone de travail et/ou espace de détente.
La taille
Assurez-vous de choisir un format qui puisse correspondre à l’espace que vous avez à disposition.
Les fonctionnalités
Une PAC air-eau simple, réversible ou hybride (avec production d’ECS) ?
La marque
Vous trouverez plusieurs marques de PAC air-eau sur le marché (Mitsubishi Electric, Daikin, Atlantic…). Renseignez-vous bien avant de prendre une décision. Fiez-vous aux avis des utilisateurs, l’expérience sociale ne doit pas être négligée.
Le type d’émetteurs de chauffage hydraulique
Il existe 2 types d’émetteurs de chauffage compatibles avec les pompes à chaleur air-eau. Il y a les émetteurs basse température (plancher chauffant, ventilo-convecteurs) qui fonctionnent avec une eau chauffée entre 30 °C et 45 °C, et les émetteurs haute température (radiateurs) qui fonctionnent avec une eau chauffée entre 50 °C et 80 °C.
Les premiers sont plus adaptés, car ils offrent un meilleur rendement et un meilleur confort thermique. Les seconds, quant à eux, nécessitent une puissance plus importante et un COP plus faible.