La pompe à chaleur air-eau fonctionne grâce à un mécanisme d’échange de chaleur. Elle utilise les calories contenues dans l’air extérieur afin de les restituer dans le circuit d’eau de chauffage de votre logement.
Comment fonctionne une Pompe à chaleur air-eau ?
Les composants d’une PAC air-eau
Avant de rentrer dans le fonctionnement de la pompe à chaleur, nous allons nous intéresser aux différentes parties qui la composent pour bien comprendre son fonctionnement :
- un évaporateur composé de capteurs parcourus par un fluide frigorigène (localisé à l’extérieur de votre logement)
- un ventilateur charger de renouveler l’air
- un échangeur thermique aussi appelé condenseur
- un détendeur
- un compresseur
La PAC air-eau est reliée à un circuit d’eau de chauffage chargé d’alimenter un plancher chauffant, réputé pour son confort thermique, diffusant un chauffage doux et homogène dans l’ensemble de votre logement. La PAC air-eau peut aussi être relié à des radiateurs ou à un système de ventilo-convecteurs.
Il existe deux types de montages :
- les installations « multi split » ou “bibloc” qui comportent une unité extérieure et une unité intérieure. Elles sont plus coûteuses et plus volumineuses. Leur principal avantage est de ne pas faire circuler l’eau de chauffage à l’extérieur pendant son fonctionnement et donc d’éviter le gel ;
- les installations “mono split” ou « monobloc » composées d’une seule unité. Elles prennent donc moins de place que les PAC multi split et conviennent donc mieux aux petits logements. Néanmoins, le fonctionnement de ces pompe à chaleur air – eau expose l’eau de chauffage au gel puisque l’échangeur thermique se situe à l’extérieur du logement.
Le cycle de fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau
Comme nous l’avons vu son fonctionnement basé sur l’échange thermique, est simple et très astucieux.
Nous allons voir le rôle de chaque composant afin que vous compreniez son fonctionnement, en particulier son cycle frigorifique. On peut décomposer son cycle de fonctionnement en 5 étapes :
- Étape n°1 : Le fluide frigorigène parcourant l’évaporateur entre en contact avec l’air extérieur. Ayant une température d’évaporation très basse, il passe très facilement à l’état liquide à l’état gazeux. Ce changement d’état le réchauffe, et ce même en cas de températures extérieures négatives ;
- Étape n°2 : le fluide frigorigène, à l’état de gazeux se dirige dans le compresseur qui chargé d’augmenter sa pression. L’augmentation de la pression a pour effet d’augmenter sa température ;
- Étape n°3 : le fluide frigorigène à haute pression peut alors commencer un cycle d’échange de calories avec l’eau de chauffage. Via l’échangeur thermique (ou condenseur), il est mis en contact avec le circuit d’eau de chauffage, qui se réchauffe à son tour. L’eau de chauffage peut alors alimenter vos radiateurs radiateurs, votre plancher chauffant ou vos ventilo-convecteurs.
- Étape n°4 : le fluide frigorigène passe alors dans un détendeur pour abaisser sa pression et ainsi retrouver son état liquide ;
- Étape n°5 : le fluide frigorigène est alors prêt pour un nouveau un nouveau cycle chauffage
Les pompes à chaleur étaient conçues, à l’origine, pour produire de l’eau à basse ou moyenne température. Elles étaient donc prévues pour fonctionner avec un système de chauffage basse-température tel que planchers chauffants ou radiateurs basse température. Les nouvelles générations de PAC peuvent produire de l’eau à haute température. Il est donc possible d’installer une pompe à chaleur air-eau même si vous êtes équipés de radiateurs à eau « classiques » fonctionnant avec de l’eau à haute température.
De quoi dois-je disposer pour démarrer mon installation ?
Il vous suffit de disposer d’un espace extérieur et d’un circuit de chauffage central (individuel bien entendu)
Le partenaire Greener chargé d’installer votre pompe à chaleur (PAC) air-eau mettra en place :
- Une unité extérieure, dans votre jardin ou dans votre cour.
- Une unité intérieure, directement connectée à votre circuit de chauffage central
- Un circuit de fluide frigorigène, chargé de la circulation de la chaleur entre les deux unités.
Idéalement, l’unité intérieure est installée à proximité de la chaudière actuelle, pour faciliter la connexion sur le circuit de chauffage.
Une pompe à chaleur en mode bivalent
Vous possédez déjà une chaudière ?
Vous pouvez faire installer une pompe à chaleur qui fonctionnera en priorité tant que son rendement sera au-dessus d’un certain seuil de température extérieure. En dessous de ce seuil, la chaudière prend le relais automatiquement pour compenser, si la PAC ne suffit plus à répondre à la demande en chauffage.
Dans ce type d’installation, deux systèmes de chauffage fonctionnent en relais.
Cette solution est conseillée lors de travaux de rénovation notamment lorsqu’une chaudière est déjà présente dans le logement.
Elle vous permettra de faire des économies d’énergie importantes de l’ordre d’au moins 50% !
Le mode bivalent rend la pompe à chaleur encore plus efficace : c’est un chauffage résistant à toutes épreuves notamment lorsque vous habitez une région très froide l’hiver et que vous souhaitez que votre chauffage fonctionne normalement même quand les températures sont extrêmes.
La pompe à chaleur fonctionne en priorité lorsque les températures sont raisonnables et en cas de grand froid, la chaudière prend le relais. Votre système de chauffage fonctionne alors de manière optimale quelle que soit la température extérieure !
Quelle est la différence entre une pompe à chaleur air-eau et une pompe à chaleur air-air ?
Les pompes à chaleur air-eau et air-air utilisent toutes deux l’air extérieur pour fonctionner.
La différence est que la pompe à chaleur air-eau délivre cette chaleur dans le système de chauffage central en alimentant vos radiateurs et points d’eau, tandis que la pompe à chaleur air-air restitue cette chaleur sous forme d’air, via des ventilo-convecteurs ou splits.
La pompe à chaleur air-air a deux gros inconvénients.
Le chauffage se réalisant par air soufflé, le chauffage s’arrête dés que vous arrêtez le chauffage (c’est un système sans aucune inertie).
Tandis que les appareils fonctionnant à l’eau bénéficient d’une inertie, et continuent de chauffer malgré l’arrêt du système de chauffage.
Le deuxième inconvénient majeur est que vous ne bénéficierez pas d’aide, car la PAC air-air n’est pas éligible aux différents dispositifs d’aide.
La pompe à chaleur réversible : un équipement, trois fonctions
C’est le must de la pompe à chaleur air-eau. Avec un seul équipement, vous cumulez trois utilisations différentes.
- un système de chauffage à part entière.
- un système réversible, la pompe à chaleur permet aussi la fonction rafraîchissement.
- la gestion de la production d’eau chaude sanitaire.
Plus besoin de multiplier les équipements au sein du foyer, la pompe à chaleur air/eau s’occupe de tout et assure votre confort thermique en toutes saisons.
Polyvalence, utilisation été comme hiver, économie d’énergie, écologie, la pompe à chaleur air/eau cumule les bénéfices pour vous apporter un confort d’utilisation inégalé avec une seule installation !
Comment marche le mode réversible ?
Pour pouvoir rafraîchir votre logement, votre pompe à chaleur air/eau doit être réversible .
Certaines PAC peuvent être équipées d’un kit supplémentaire pour les rendre réversibles et pouvoir ainsi abaisser la température de l’air intérieur. Le cycle de la pompe à chaleur est alors inversé : les calories présentes dans l’air intérieur sont captées par la PAC et rejetées à l’extérieur.
Afin de profiter d’un intérieur plus frais, votre logement doit être doté d’un plancher chauffant ou de radiateurs ventilo-convecteurs. De l’eau froide pourra circuler dans le plancher chauffant et ainsi abaisser la température jusqu’à 6°C, tout en douceur.
Avec des ventilo-convecteurs, l’eau fraîche circulera dans le système. Pour utiliser cette fonction, votre réseau devra pouvoir gérer l’évacuation de la condensation et être particulièrement bien isolé.
Avantages et inconvénients d’une pompe à chaleur air-eau
Les avantages d’une PAC air-eau
L’utilisation d’une pompe à chaleur air-eau apporte de nombreux avantages, tant sur le plan économique et écologique.
C’est la raison pour laquelle l’Etat encourage l’utilisation de tels dispositifs et subventionne au travers d’aides l’installation des PAC air/eau.
L’utilisation d’une pompe à chaleur air-eau est économiquement très intéressant.
Les pompes à chaleur ont un coefficient de performance (COP) normalement supérieur à 3. Imaginez que pour 1 kWh d’énergie consommée, c’est plus de 3 kWh d’énergie thermique qui sont produits. A titre de comparaison, une PAC air-eau est deux à trois fois moins énergivore que des radiateurs électriques !
Dans des conditions d’installation optimales, une pompe à chaleur peut réduire de 60% la consommation énergétique d’un foyer (source Afpac). Les économies d’énergie sont donc très substantielles.
Grâce aux aides mises en place par l’Etat, les pompes à chaleur sont amorties en moins de 7 ans en moyenne pour les foyers les plus modestes. Le prix d’achat des pompes à chaleur air-eau reste inférieur à celui des pompes à chaleur géothermiques ou hydrothermiques.
D’un point de vue écologique, les pompes à chaleur air-eau permettent de réduire drastiquement les émissions de CO2 par rapport à un chauffage fonctionnant aux énergies fossiles (chaudière à gaz ou à fioul). La pompe à chaleur a besoin d’énergie électrique pour fonctionner, mais, en France, les rejets de CO2 liés à la production d’électricité restent relativement faibles;
En remplaçant sa chaudière au fioul, par une pompe à chaleur air-eau, et en entreprenant des travaux de rénovation énergétique, il est possible de diminuer ses émissions de CO2. Le secteur résidentiel représentant plus de 20 % des émissions de CO2 en France, on comprend pourquoi, il est si important d’opter pour un système de chauffage plus respectueux de environnement.
Les inconvénients d’une pompe à chaleur air-eau
Le système de chauffage parfait n’existant pas, la PAC a sont lot d’inconvénients :
- les fluides frigorigènes qui entrent dans le fonctionnement des pompes à chaleur ont un effet de serre bien supérieur au CO2. L’installation d’une PAC et son entretien nécessitent de faire appel à un professionnel pour leur manipulation.
- Les unités extérieures des pompes à chaleur peuvent se révéler assez bruyantes en fonctionnement. Les nuisances sonores que ce soit pour le voisinage ou pour vous même doivent être anticipées. Pour se prémunir contre ces nuisances, veillez à installer votre pompe à chaleur loin des pièces de vie. Réalisez un entretien régulier de votre installation pour lui assurer un fonctionnement optimal.
- Les appareils d’une capacité de plus de 2 kilogrammes de fluide frigorigène doivent obligatoirement être contrôlés par un professionnel certifié. C’est pourquoi nous vous recommandons la souscription d’un contrat d’entretien dés l’installation.
Quel est le prix d’une pompe à chaleur air-eau ?
Le prix d’une PAC air-eau varie selon plusieurs critères.
Marque, type d’appareil, puissance sont autant de paramètres qui peuvent influer sur le prix d’une PAC air-eau.
Évidemment la surface de votre logement influera sur le prix d’achat, une surface plus grande nécessitant une installation plus puissante. Les prix oscillent entre 10 000 € et 18 000 €
L’Ademe, donne une fourchette de prix allant de 65 € TTC à 90 € TTC par m² chauffé.
- pour une maison de 150m² comptez entre 9 750 et 13 500€
- pour une maison de 200m² : comptez entre 13 000 et 18 000€
La bonne nouvelle c’est qu’il existe des aides financières qui peuvent vous aider à réduire le coût de votre investissement.
Quelles subventions pour une pompe à chaleur air-eau ?
La pompe à chaleur air-eau représente un investissement conséquent. Mais la bonne nouvelle c’est que pour vous encourager à vous tourner vers des solutions de chauffage plus efficaces et moins énergivores, le gouvernement a mis en place des dispositifs d’aide.
Selon votre situation vous pouvez bénéficier de :
- MaPrimeRénov’ vous permet d’obtenir jusqu’à 4 000 € en fonction des revenus de votre foyer fiscal ;
- l’éco-prêt à taux zéro vous permet d’emprunter jusqu’à 50 000 € sur une période de 20 ans ;
- la TVA réduite à 5,5%, appliquée directement sur votre facture par votre artisan RGE
En cumulant ces aides financières, il vous est possible d’amortir de façon importante le prix d’achat de votre pompe à chaleur air-eau.
Installation de votre pompe à chaleur air-eau
Afin de garantir un fonctionnement optimal de votre pompe à chaleur, votre installation doit être réalisée par un professionnel.
Greener travaille avec un réseau de partenaires qualifiés, habilités à réaliser ce genre d’installation complexe, vous garantissant un fonctionnement optimal de votre PAC air-eau.
