Installer une pompe à chaleur pour un meilleur confort thermique

Une pompe à chaleur est un système thermique qui assure la production de chauffage et d’eau chaude sanitaire et peut également servir de climatisation, tout en permettant de réaliser des économies. 

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

Une PAC est un appareil thermodynamique, qui va récupérer la chaleur contenue dans l’air, l’eau ou la terre pour la transférer ensuite, via différentes transformations du fluide frigorigène, à l’intérieur du logement, afin de le chauffer et/ou produire l’eau chaude sanitaire. Les systèmes de pompe à chaleur réversible permettent, en plus de la production de chaleur en hiver, de produire de l’air frais en été (mode climatisation).

Quels sont les différents types de pompes à chaleur ?

On distingue principalement 3 grands types de pompes à chaleur : 

Pompe à chaleur air/air

Ce système représente 96% des installations du marché. Une pompe à chaleur aérothermique (PAC air/air) utilise l’air intérieur ou extérieur afin d’en extraire la chaleur pour ensuite la diffuser dans le logement.

• Si l’air est puisé à l’extérieur : il est réchauffé et diffusé directement à l’intérieur du logement à l’aide de ventilo-convecteurs
• S’il est puisé à l’intérieur du logement, c’est une VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) qui capte la chaleur de l’air ambiant des pièces comme la salle de bains ou la cuisine. La PAC la préchauffe alors et la rediffuse dans les pièces à vivre.

Les avantages d’une PAC AIR/AIR

• Il peut être installé dans tout type de logement, puisqu’il ne nécessite pas d’installation de circuit de chauffage central spécifique. Il faut cependant disposer d’un espace extérieur aéré, comme une cour, un jardin, un balcon ou une terrasse. Les unités intérieures peuvent, elles, facilement être installées dans les différentes pièces à chauffer du logement. Ce système peut également être installé dans les logements équipés de radiateurs électriques, lesquels serviront comme chauffage d’appoint en cas de grands froids. 
• Vous pouvez également utiliser une pompe à chaleur air/air comme système de climatisation en été. Dans ce cas, la PAC insuffle de l’air frais à l’intérieur du logement et rejette l’air chaud. c’est ce qu’on appelle un système réversible, ou pompe à chaleur réversible.
• La PAC air/air se sert donc de l’air ambiant, ressource inépuisable, pour fonctionner. Seule vous sera alors facturée l’électricité nécessaire au fonctionnement de votre pompe à chaleur.

Les inconvénients d’une PAC AIR/AIR

• La pompe à chaleur air/air utilise des ventilo-convecteurs, elle ne peut donc être utilisée pour le chauffage de l’eau chaude sanitaire. Il est donc indispensable de prévoir un système de chauffe, comme une pompe à chaleur air/eau, une chaudière à condensation ou un chauffe-eau solaire.
• Elle peut parfois s’avérer insuffisante et il est alors impératif de recourir à un système de chauffage alternatif.
• Ce système peut parfois être très bruyant, surtout si vous avez opté pour un modèle bon marché. 

Pompe à chaleur air/eau

Une pompe à chaleur air eau est une solution thermique qui vous permet d’assurer le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire pour votre logement. Son fonctionnement est relativement simple, sur le même principe qu’un réfrigérateur. La PAC air/eau va capter les calories contenues dans l’air extérieur pour chauffer de l’eau. C’est cette eau chaude qui va ensuite servir à chauffer l’air ambiant de votre intérieur. Elle peut jouer différentes fonctions : 

• Chauffage
• Climatisation : Une PAC réversible permet au plancher de devenir rafraîchissant grâce à l’inversion du cycle de fluide frigorigène
• Production d’eau chaude sanitaire : l’eau du ballon est chauffée par récupération d’une partie du fluide frigorigène de la PAC. 

Les avantages d’une PAC AIR/EAU

• C’est un système très rentable, car près de 70% de la chaleur utile pour chauffer votre logement ou votre eau chaude sanitaire le sont grâce à l’air extérieur, énergie gratuite et inépuisable.
• Elle fonctionne de façon autonome, chauffe rapidement et assure une température stable dans toutes les pièces 
• Elle ne rejette aucune fumée dans l’atmosphère : il n’y a donc aucune problématique de conduit d’évacuation à prévoir 
• Un appareil unique pour tous vos besoins : le système produit chauffage, air frais et eau chaude sanitaire 
• Éligible aux aides financières : Une telle installation est relativement onéreuse (mais très rentable à terme) ; les pouvoirs publics en sont conscients et accordent de nombreuses aides et crédits d’impôts pour ces installations.

Les inconvénients d’une PAC AIR/EAU

• Les pompes à chaleur air/eau sont plutôt dédiées à la construction neuve, étant donné leur coût, les autorisations administratives auxquelles elles sont soumises (captage et forage) et la complexité de leur mise en œuvre. Elle peut cependant également être mise en oeuvre pour de la rénovation ; 
• L’unité extérieure peut parfois être très bruyante : éviter de l’installer contre les murs de chambres ou pièces à vivre, ou à proximité de l’habitation de vos voisins.
• Les performances sont très aléatoires en fonction de la température extérieure. D’autre part, plus la température extérieure baisse, plus la puissance de votre PAC baisse. Un chauffage d’appoint sera donc indispensable, ce qui fera augmenter vos factures énergétiques durant cette période.

Pompe à chaleur eau/eau

Une pompe à chaleur eau/eau est un système qui s’appuie sur la géothermie très basse température; elle utilise la chaleur captée sous terre, afin de produire chauffage et eau chaude sanitaire. La chaleur est prélevée dans les nappes phréatiques, pour ensuite être transférée dans le circuit d’eau chaude de votre système de chauffage.

Les avantages d’une PAC EAU/EAU

• Très bonne performance tout au long de l’année (chauffage + rafraîchissement de l’air); 
• Rendement constant 
• Recours à une énergie inépuisable ; 
• L’eau souterraine reste à température constante et ne gèle jamais 
• Système qui permet des économies d’énergie conséquentes, particulièrement lorsqu’il est couplé avec un système basse température

Les inconvénients d’une PAC EAU/EAU

• Le système ne peut être installé qu’en présence d’une nappe phréatique à proximité immédiate  
• L’exploitation de cette nappe phréatique est soumis à autorisation de la DRIRE ( Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement)
• Pour un rendement optimal, la PAC eau/eau doit être raccordée avec un plancher chauffant
• Investissement très élevé : compter entre 20 000 et 25 000 € selon la région pour une maison de 100 m². Ce prix comprend la fourniture, l’installation et le forage pour l’arrivée et le rejet de l’eau.

Quels sont les composants d’une pompe à chaleur ?

Une pompe à chaleur est composée de 5 éléments principaux : 

• L’évaporateur (source froide) : permet la transformation du fluide frigorigène en vapeur ; 
• Le compresseur : alimenté par un moteur électrique, il comprime le fluide frigorigène gazeux pour augmenter sa pression et sa température 
• Le condenseur (source chaude) : le fluide frigorigène y passe de l’état gazeux à l’état liquide, pour libérer de la chaleur au fluide secondaire (air, eau, etc.)
• Le détenteur (ou réducteur de pression) : Il contrôle la pression exercée par le fluide frigorigène quand il est à l’état liquide.

Le fluide frigorigène est ainsi l’élément indispensable pour le transport de la chaleur. Il passe de l’état liquide à vapeur en prélevant l’énergie contenue dans l’air extérieur ; Il est ensuite aspiré et comprimé par le compresseur, et repasse à l’état liquide à travers le condenseur. C’est en se condensant qu’il produit de la chaleur pour l’eau du circuit de chauffage qui alimente vos appareil ou les ventilo-convecteurs. Il repasse ensuite à travers le détenteur, qui abaisse la pression du fluide jusqu’à évaporation.

Réglementation relative à l’installation d’une pompe à chaleur 

Avant d’installer votre système de pompe à chaleur, il est quelques règles et précautions à prendre en compte : 

Les nuisances sonores

Il s’agit du principal point à surveiller. Rassurez-vous, un installateur compétent est au courant de toute la réglementation relative aux éventuelles nuisances sonores émises par une pompe à chaleur. La loi impose en effet le plus loin possible des limites de propriétés et des fenêtres (les vôtres comme celles des voisins). Il est important aussi d’éviter les installations d’unités extérieures contre les murs des chambres ou pièces de vis (salon, salle à manger). L’orientation de la ventilation doit également être étudiée, afin de ne pas nuire aux conforts des autres habitants. Afin de ne pas gêner votre voisinage, la différence de niveau sonore (ou émergence) dans les pièces à vivre quand la PAC est allumée doit être < 5dB(A) le jour, et < 3dB(A) la nuit. L’utilisation d’écran acoustique sera parfois nécessaire.

Les nuisances visuelles 

Il est important de trouver un endroit discret pour installer sa pompe à chaleur, de sorte de ne pas nuire à l’environnement visuel. En cas d’impossibilité, vous pourrez recourir à des éléments de camouflage, comme des canisses ou des haies.

Les démarches administratives

C’est le cas notamment en cas d’installation d’une pompe à chaleur géothermique, qui va puiser les ressources dans la nappe phréatique. En cas d’installation de capteurs géothermiques horizontaux, une simple demande de travaux en Mairie est suffisante, soumise cependant aux conditions énoncées dans les différents arrêtés municipaux et préfectoraux. En cas d’installation de capteurs verticaux, les démarches seront différentes, ceux-ci nécessitant un forage de 80 à 100 m de profondeur. En plus de l’autorisation municipale classique, vous devrez également faire une déclaration préalable auprès de la DRIRE ( Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement), et ceux, en vertu de l’article 131 du Code Minier.

Sachez également que les pompes à chaleur géothermiques nécessitent que vous établissiez une déclaration d’ouvrage au moins un mois avant la date de début des travaux.

Quelles sont les études préalables à l’installation d’une PAC ?

L’installation d’une pompe à chaleur nécessite quelques études techniques, afin de déterminer le système le plus adapté aux besoins et à la configuration des lieux.

• L’étude thermique, un préalable indispensable : L’installateur va évaluer les déperditions thermiques de votre habitation, afin de déterminer le plus précisément possible les besoins calorifiques de votre logement. L’installateur évaluera également les besoins en eau chaude sanitaire dans un 2me temps, le bilan thermique de permettant pas de mettre en avant cette donnée.
• Le dimensionnement de la pompe à chaleur : C’est une phase déterminante, qui va permettre d’évaluer la puissance thermique nécessaire à l’habitation. Différents facteurs sont pris en compte : la puissance calorifique de l’appareil, la température extérieure, les déperditions thermiques préalablement évaluées, mais également la superficie et hauteur des différentes pièces de l’habitation, le type d’émetteurs (planchers chauffants, convecteurs etc.), la température moyenne de la zone climatique concernée etc. Dernier point indispensable qui sera également pris en compte dans ce calcul : les habitudes de consommations d’énergie thermique des habitants.
• L’estimation de la consommation d’énergie : elle prend en compte la nature de la construction, la nature de l’installation et la zone géographique. 
• Les exigences et volontés des habitants en terme de confort thermique

Les différents modes de fonctionnement d’une pompe à chaleur

Selon vos besoins, une pompe à chaleur pourra être utilisée de différentes façons.

• Mode monovalent ou pompe à chaleur seule : La pompe à chaleur est dimensionnée pour couvrir l’ensemble des besoins . Il s’agit d’une solution particulièrement économique puisqu’elle ne nécessite pas le recours à un autre système de chauffe.
• Pompe à chaleur avec appoint électrique : Une solution parfaite lorsque le mode monovalent n’est pas possible. Il faut alors trouver un bon équilibre entre la puissance de la PAC et celle de l’appoint électrique. La PAC devra cependant être suffisamment dimensionnée pour couvrir au moins 80% des besoins.

Fonctionnement bivalent ou pompe à chaleur en relève de chaudière : Si vous avez une PAC et une chaudière, la PAC fonctionne principalement sur la chaudière existante, tant que son rendement reste au dessus d’un certain seuil de température extérieure. En dessous de ce seuil, la chaudière prend alors automatiquement le relais.

Quelles sont les aides étatiques pour l’installation d’une pompe à chaleur ?

En fonction du type de pompe à chaleur que vous prévoyez d’installer, vous pourrez bénéficier de plus ou moins d’aides étatiques : 

Pompe à chaleur air/eau

• Crédit d’Impôt pour la Transition Energétique (CITE)
• Taux réduit de TVA à 5,5%
• Prime énergie (Certificats d’économies d’énergie, CEE ou C2E)
• Subventions de l’Agence Nationale de l’Habitat (ANAH) 
• Eco-prêt à taux 0 (éco-PTZ)
• Diverses aides locales et régionales

Pompe à chaleur air/air 

• Prime énergie
• CITE
• TVA à taux réduit
• Eco PTZ
• Subventions de l’Agence Nationale de l’Habitat (ANAH) 

À noter que ces différentes aides sont soumises à conditions, et variables en fonction de la constitution du foyer fiscal.

L’installation d’une pompe à chaleur ne s’improvise pas, tant les bilans thermiques et dimensionnement des appareils sont à effectuer avec précision pour un résultat optimal. Chez AFR Climatisation, nous sommes installateurs agréés auprès des plus grandes marques comme Daikin, Atlantic, Mitsubishi, Toshiba, etc. Nous disposons également de nombreux labels et certifications, gages e notre professionnalisme et de notre expertise