Quel type de pompe chaleur pour chez soi ? Guide complet

Fonctionnement des pompes à chaleur

Les pompes à chaleur (PAC) fonctionnent selon un principe simple mais ingénieux : elles captent l'énergie calorifique présente dans l'environnement (air, sol, eau) et la transfèrent à l'intérieur de votre logement pour produire de la chaleur. Ce processus repose sur l'utilisation d'un fluide frigorigène qui circule dans un circuit fermé. Voici un aperçu détaillé de leur fonctionnement :

Principe général

1. Capture de l'énergie : La PAC capte les calories présentes dans l'air extérieur, le sol ou une source d'eau (nappe phréatique, lac, cours d'eau). Cette énergie est naturelle et renouvelable.
2. Transfert de chaleur : Le fluide frigorigène, en circulant dans le circuit, absorbe la chaleur captée et la transfère à l'intérieur de votre logement. Ce transfert peut se faire via un système d'air (pour les PAC air/air) ou via un circuit d'eau (pour les PAC air/eau, sol/eau et eau/eau).
3. Diffusion de la chaleur : La chaleur est ensuite diffusée dans votre logement par différents émetteurs : radiateurs, plancher chauffant, ventilo-convecteurs ou unités intérieures (splits muraux, consoles).

Coefficient de Performance (COP)

Le rendement d'une pompe à chaleur est exprimé par le coefficient de performance (COP). Ce coefficient indique la quantité de chaleur produite par rapport à l'énergie électrique consommée. Par exemple, un COP de 4 signifie que pour 1 kWh d'électricité consommée, la PAC produit 4 kWh de chaleur. Plus le COP est élevé, plus la PAC est performante et économique.

Les PAC aérothermiques ont généralement un COP compris entre 3 et 4, tandis que les PAC géothermiques et hydrothermiques peuvent atteindre des COP de 4 à 5, voire plus, en raison de la stabilité des températures du sol et de l'eau souterraine.

Fonctionnement selon le type de PAC

• PAC aérothermique : Elle capte les calories de l'air extérieur via une unité extérieure. Le fluide frigorigène transfère cette chaleur à l'intérieur du logement, soit sous forme d'air chaud (PAC air/air), soit via un circuit d'eau (PAC air/eau). Ce sont les pompes à chaleur les plus répondues car les plus faciles à installer.
• PAC géothermique : Elle utilise des capteurs enterrés (horizontaux ou verticaux) pour extraire la chaleur du sol. Cette chaleur est ensuite transférée à un circuit d'eau pour chauffer le logement et produire de l'eau chaude sanitaire.
• PAC hydrothermique : Elle puise la chaleur dans une source d'eau (nappe phréatique, lac, cours d'eau) via des capteurs immergés. La chaleur est ensuite transférée à un circuit d'eau pour chauffer le logement.

Adaptabilité et polyvalence

Les pompes à chaleur sont adaptables à différents types de logements et de systèmes de chauffage existants. Elles peuvent être installées dans des maisons neuves comme dans des logements en rénovation. Certaines PAC sont également réversibles, ce qui signifie qu'elles peuvent produire de la chaleur en hiver et du froid en été, offrant ainsi une solution de climatisation.

Types de pompes à chaleur

Les pompes à chaleur se déclinent en plusieurs types, chacun adapté à des besoins spécifiques et à des configurations de logement particulières. Voici un aperçu détaillé des principaux types de PAC disponibles sur le marché :

Pompe à chaleur aérothermique

Les PAC aérothermiques captent l'énergie calorifique présente dans l'air extérieur. Elles sont les plus couramment installées en raison de leur facilité d'installation et de leur coût relativement abordable.

• PAC air/air (climatisation réversible) :
  • Fonctionnement : Cette PAC capte les calories de l'air extérieur via une unité extérieure et les restitue sous forme d'air chaud à l'intérieur du logement.
  • Avantages : Facile à installer, idéale pour la climatisation réversible (chauffage en hiver, rafraîchissement en été), adaptée aux logements sans chauffage central.
  • Inconvénients : Ne produit pas d'eau chaude sanitaire, performances réduites par temps froid, non éligible à toutes les aides financières.
• PAC air/eau :
  • Fonctionnement : Cette PAC transfère la chaleur de l'air extérieur à un circuit d'eau, permettant de chauffer le logement via des radiateurs ou un plancher chauffant.
  • Avantages : Peut produire de l'eau chaude sanitaire, adaptée aux logements avec un chauffage central existant, éligible à plusieurs aides financières.
  • Inconvénients : Installation plus complexe que la PAC air/air, nécessite un entretien régulier, performances réduites par temps très froid.

Pompe à chaleur géothermique

Les PAC géothermiques puisent l'énergie calorifique dans le sol via des capteurs enterrés. Elles sont particulièrement adaptées aux maisons individuelles disposant d'un terrain suffisant.

• PAC sol/eau :
  • Fonctionnement : Utilise des capteurs horizontaux ou verticaux pour extraire la chaleur du sol et la transférer à un circuit d'eau.
  • Avantages : Excellent rendement (COP élevé), production d'eau chaude sanitaire, performances stables même par temps froid.
  • Inconvénients : Installation coûteuse et complexe (nécessite des travaux de terrassement), nécessite un terrain adapté.
• PAC sol/sol :
  • Fonctionnement : Transfère la chaleur du sol directement à un plancher chauffant.
  • Avantages : Très efficace, idéale pour les constructions neuves avec plancher chauffant.
  • Inconvénients : Installation complexe et coûteuse, nécessite une configuration spécifique du logement.

Pompe à chaleur hydrothermique

Les PAC hydrothermiques puisent l'énergie calorifique dans une source d'eau (nappe phréatique, lac, cours d'eau). Elles offrent un rendement exceptionnel grâce à la stabilité de la température de l'eau souterraine.

• PAC eau/eau :
  • Fonctionnement : Utilise des capteurs immergés pour extraire la chaleur de l'eau et la transférer à un circuit d'eau.
  • Avantages : Rendement très élevé (COP de 4 à 5), production d'eau chaude sanitaire, performances stables.
  • Inconvénients : Installation complexe et coûteuse, nécessite une autorisation administrative et un accès à une source d'eau.

Pompes à chaleur hybrides

Les PAC hybrides combinent une pompe à chaleur aérothermique avec une chaudière à gaz ou à fioul. Elles permettent de maximiser les économies d'énergie en utilisant la PAC en priorité et la chaudière en appoint lors des périodes de grand froid.

• Fonctionnement : La PAC fonctionne en priorité pour chauffer le logement, tandis que la chaudière prend le relais lorsque les températures extérieures sont très basses et que la pompe à chaleur aérothermique est trop faible. 
• Avantages : Optimisation des économies d'énergie, adaptation aux climats rigoureux, possibilité de conserver la chaudière existante.
• Inconvénients : Installation plus complexe, nécessite un entretien régulier des deux systèmes.

Avantages et inconvénients des pompes à chaleur

Les pompes à chaleur offrent de nombreux avantages, mais elles présentent également certains inconvénients qu'il est important de prendre en compte avant de faire votre choix. Voici un aperçu détaillé des principaux avantages et inconvénients des PAC.

Avantages communs

1. Économies d'énergie :
   • Les PAC permettent de réaliser des économies substantielles sur les factures de chauffage grâce à leur haut rendement. En captant l'énergie gratuite présente dans l'environnement, elles réduisent la consommation d'énergie payante.
2. Écologie :
   • Les PAC utilisent des énergies renouvelables (air, sol, eau), ce qui réduit considérablement l'empreinte carbone de votre logement. Elles contribuent ainsi à la transition énergétique et à la lutte contre le réchauffement climatique.
3. Polyvalence :
   • Certaines PAC sont réversibles, offrant à la fois une fonction de chauffage en hiver et de climatisation en été. Elles peuvent également produire de l'eau chaude sanitaire, ce qui en fait des solutions complètes pour le confort thermique de votre logement.
4. Confort thermique :
   • Les PAC assurent une diffusion homogène de la chaleur, offrant un confort thermique optimal. Elles permettent de maintenir une température stable et agréable dans toutes les pièces de votre logement.
5. Aides financières :
   • L'installation de certaines PAC (notamment les PAC air/eau et géothermiques) est éligible à diverses aides financières (MaPrimeRénov', éco-prêt à taux zéro, TVA à taux réduit, etc.), ce qui permet de réduire le coût initial de l'investissement.

Inconvénients communs

1. Coût d'installation :
   • L'achat et l'installation d'une PAC peuvent représenter un investissement initial important, notamment pour les modèles géothermiques et hydrothermiques qui nécessitent des travaux de forage ou de terrassement.
2. Entretien régulier :
   • Un entretien régulier est nécessaire pour maintenir les performances de la PAC. Certaines PAC nécessitent un contrat d'entretien annuel, ce qui représente un coût supplémentaire.
3. Dépendance climatique :
   • Les performances des PAC aérothermiques peuvent diminuer par temps froid. En dessous de certaines températures, elles peuvent nécessiter un appoint de chauffage pour maintenir le confort thermique.
4. Encombrement et nuissances sonores :
   • L'unité extérieure des PAC aérothermiques peut être encombrante et générer des nuisances sonores, notamment si elle est placée à proximité des fenêtres ou des terrasses.
5. Isolation thermique :
   • Pour optimiser les performances d'une PAC, il est essentiel que votre logement soit bien isolé. Une mauvaise isolation peut entraîner des déperditions de chaleur et réduire l'efficacité de la PAC.

Comparaison des types de PAC

• PAC air/air :
  • Avantages : Facile à installer, idéale pour la climatisation réversible, adaptée aux logements sans chauffage central.
  • Inconvénients : Ne produit pas d'eau chaude sanitaire, performances réduites par temps froid, non éligible aux principales aides financières.
• PAC air/eau :
  • Avantages : Peut produire de l'eau chaude sanitaire, adaptée aux logements avec un chauffage central existant, éligible à plusieurs aides financières.
  • Inconvénients : Installation plus complexe que la PAC air/air, nécessite un entretien régulier, performances réduites par temps très froid.
• PAC géothermique :
  • Avantages : Excellent rendement (COP élevé), production d'eau chaude sanitaire, performances stables même par temps froid.
  • Inconvénients : Installation coûteuse et complexe (nécessite des travaux de terrassement), nécessite un terrain adapté.
• PAC hydrothermique :
  • Avantages : Rendement très élevé (COP de 4 à 5), production d'eau chaude sanitaire, performances stables.
  • Inconvénients : Installation complexe et coûteuse, nécessite une autorisation administrative et un accès à une source d'eau.

Critères de choix d'une pompe à chaleur

Choisir la pompe à chaleur adaptée à vos besoins nécessite de prendre en compte plusieurs critères essentiels. Voici les principaux éléments à considérer pour faire un choix éclairé :

Surface du logement

La puissance de la PAC doit être adaptée à la surface de votre logement. Un dimensionnement précis est nécessaire pour s'assurer que la PAC peut chauffer efficacement votre habitation sans surconsommation d'énergie.

• Calcul de dimensionnement : Il est recommandé de faire appel à un professionnel pour réaliser un calcul de dimensionnement. Ce calcul prend en compte la superficie de votre logement, la hauteur sous plafond, et d'autres facteurs pour déterminer la puissance idéale de la PAC.
• Conseils : Pour une estimation rapide, vous pouvez utiliser des outils en ligne ou consulter un professionnel qui vous fournira une évaluation précise.

Isolation thermique

L'isolation de votre logement joue un rôle crucial dans l'efficacité de la PAC. Une bonne isolation permet de réduire les déperditions de chaleur et d'optimiser les performances de la PAC.

• Bilan Thermique : Réalisez un bilan thermique pour évaluer l'isolation de votre logement. Ce bilan permet de déterminer la puissance nécessaire pour chauffer votre habitation de manière efficace.
• Conseils : Si votre logement est mal isolé, il peut être judicieux d'envisager des travaux de rénovation énergétique avant d'installer une PAC.

Climat de la région

Le climat de votre région influence les performances de la PAC. Les PAC aérothermiques, par exemple, sont moins performantes par temps froid, tandis que les PAC géothermiques et hydrothermiques offrent des performances stables même en hiver.

• Température de base : Consultez un installateur pour connaître la température extérieure de base de votre région. Cette information est précieuse pour calculer la puissance optimale de votre PAC.
• Conseils : Dans les régions au climat rigoureux, il peut être préférable d'opter pour une PAC géothermique ou hydrothermique, ou de prévoir un système de chauffage d'appoint. Suivant les modèles, les PAC aérothermiques fonctionnent convenablement jusqu'a -20° / -25°. Seulement le COP diminue. 

Nombre d'occupants

Le nombre d'occupants de votre logement influence les besoins en chauffage. Plus le nombre d'occupants est élevé, plus les besoins en chaleur sont réguliers.

• Habitudes de chauffage : Prenez en compte les habitudes de chauffage des occupants. Par exemple, si votre famille souhaite maintenir une température minimale de 21°C, la PAC devra être suffisamment puissante.
• Conseils : Pour les familles nombreuses, il peut être nécessaire de choisir une PAC plus puissante pour assurer un confort thermique optimal.

Configuration du chauffage existant

La configuration de votre système de chauffage actuel influence le choix de la PAC. Si vous disposez déjà d'un chauffage central, une PAC air/eau ou géothermique peut être une solution adaptée.

• Compatibilité : Vérifiez la compatibilité de votre système de chauffage existant avec la PAC. Par exemple, une PAC air/eau peut être raccordée à des radiateurs ou à un plancher chauffant.
• Conseils : Si vous envisagez de remplacer votre chaudière, une PAC hybride peut être une solution intéressante pour maximiser les économies d'énergie.

Budget

Le coût d'achat et d'installation d'une PAC varie en fonction du type de PAC et des travaux nécessaires. Il est important de prévoir un budget incluant les coûts d'entretien et les éventuels travaux de rénovation.

• Coûts initiaux : Évaluez les coûts initiaux d'achat et d'installation de la PAC. Les PAC géothermiques et hydrothermiques sont généralement plus coûteuses que les PAC aérothermiques.
• Aides financières : Renseignez-vous sur les aides financières disponibles (MaPrimeRénov', éco-prêt à taux zéro, TVA à taux réduit, etc.) pour réduire le coût initial de l'investissement.
• Conseils : N'oubliez pas de prendre en compte les coûts d'entretien annuels et les éventuels travaux de rénovation nécessaires pour optimiser les performances de la PAC.

Installation et entretien

L'installation et l'entretien d'une pompe à chaleur sont des étapes cruciales pour garantir son bon fonctionnement et sa longévité. Voici les principales étapes à suivre pour une installation réussie et les recommandations pour un entretien optimal.

Étapes d'installation

1. Choix de l'emplacement :
   • Unité extérieure : Pour les PAC aérothermiques, l'unité extérieure doit être placée dans un endroit dégagé, à l'abri des intempéries et des nuisances sonores. Évitez de la placer trop près des fenêtres ou des terrasses.
   • Capteurs géothermiques : Pour les PAC géothermiques, les capteurs doivent être enterrés dans le sol. Les capteurs horizontaux nécessitent une grande surface de terrain, tandis que les capteurs verticaux nécessitent un forage.
   • Capteurs hydrothermiques : Pour les PAC hydrothermiques, les capteurs doivent être immergés dans une source d'eau (nappe phréatique, lac, cours d'eau). Une autorisation administrative est nécessaire.
2. Raccordement :
   • Liaison frigorifique : Les unités intérieure et extérieure sont reliées par une liaison frigorifique. Cette liaison permet le transfert du fluide frigorigène entre les deux unités.
   • Circuit d'eau : Pour les PAC air/eau, sol/eau et eau/eau, le circuit d'eau doit être raccordé aux émetteurs de chaleur (radiateurs, plancher chauffant, etc.).
3. Dimensionnement et configuration :
   • Calcul de dimensionnement : Un professionnel réalise un calcul de dimensionnement pour déterminer la puissance nécessaire de la PAC en fonction de la surface du logement, de l'isolation et des besoins en chauffage.
   • Configuration : La PAC est configurée en fonction des besoins spécifiques du logement (température de consigne, programmation, etc.).

Entretien régulier

Un entretien régulier est essentiel pour maintenir les performances de la PAC et garantir sa longévité. Voici les principales recommandations pour un entretien optimal :

1. Entretien annuel :
   • ObligationlLégale : Un entretien annuel est obligatoire pour les PAC dont la puissance est supérieure à 12 kW. Pour les autres PAC, un entretien tous les deux ans est recommandé.
   • Intervention d'un professionnel : Faites appel à un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l'Environnement) pour réaliser l'entretien annuel. Celui-ci vérifiera le bon fonctionnement de la PAC, nettoiera les filtres et contrôlera les niveaux de fluide frigorigène.
2. Gestes d'entretien courant :
   • PAC aérothermique : Dépoussiérez régulièrement les unités intérieure et extérieure. Nettoyez les bouches d'insufflation à l'eau savonneuse pour préserver la qualité de l'air intérieur.
   • PAC géothermique et hydrothermique : Vérifiez périodiquement la pression du module hydraulique. Le fluide frigorigène doit être renouvelé tous les 5 ans par un professionnel.
3. Coûts d'Entretien :
   • Contrat d'entretien : Souscrivez un contrat d'entretien annuel pour garantir un suivi régulier de votre PAC. Les coûts varient en fonction du type de PAC et des services inclus.
   • Coûts moyens : Les coûts d'entretien annuel varient généralement entre 150 et 300 euros, en fonction du type de PAC et des services inclus.

Conseils pratiques

• Suivi des performances : Surveillez régulièrement les performances de votre PAC. Une baisse de rendement peut indiquer un besoin d'entretien ou de réglage.
• Optimisation de l'isolation : Améliorez l'isolation de votre logement pour optimiser les performances de votre PAC et réduire les déperditions de chaleur.
• Programmation intelligente : Utilisez les fonctionnalités de programmation de votre PAC pour adapter la température en fonction de vos besoins et réaliser des économies d'énergie.

Aides financières et subventions

L'installation d'une pompe à chaleur peut représenter un investissement important, mais plusieurs aides financières et subventions sont disponibles pour réduire ce coût. Voici un aperçu des principales aides auxquelles vous pouvez prétendre :

MaPrimeRénov'

MaPrimeRénov' est une aide de l'État destinée à encourager les travaux de rénovation énergétique. Elle est accessible à tous les propriétaires, qu'ils soient occupants ou bailleurs, et varie en fonction des revenus du foyer.

• Montant de l'aide : Le montant de MaPrimeRénov' peut couvrir une partie importante des coûts d'installation d'une PAC. Par exemple, pour une PAC géothermique, l'aide peut atteindre jusqu'à 11 000 euros.
• Conditions d'éligibilité : Pour bénéficier de MaPrimeRénov', les travaux doivent être réalisés par un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l'Environnement).

Éco-Prêt à taux zéro (Éco-PTZ)

L'éco-prêt à taux zéro est un prêt sans intérêt destiné à financer les travaux de rénovation énergétique. Il permet de financer jusqu'à 50 000 euros de travaux, remboursables sur une durée allant jusqu'à 20 ans.

• Conditions d'Éligibilité : L'éco-PTZ est accessible aux propriétaires occupants ou bailleurs pour des travaux réalisés par un professionnel RGE. Il peut être cumulé avec d'autres aides comme MaPrimeRénov'.
• Utilisation : L'éco-PTZ peut être utilisé pour financer l'installation de PAC air/eau, sol/eau et eau/eau.

TVA à taux réduit

Pour les travaux de rénovation énergétique, le taux de TVA est réduit à 5,5% au lieu de 20%. Cette réduction s'applique aux travaux d'installation de PAC réalisés par un professionnel RGE.

• Conditions d'éligibilité : La TVA à taux réduit est applicable pour les travaux d'installation de PAC air/eau, sol/eau et eau/eau.
• Cumul avec d'autres aides : La TVA à taux réduit peut être cumulée avec d'autres aides comme MaPrimeRénov' et l'éco-PTZ.

Certificats d'Économies d'Énergie (CEE)

Les certificats d'économies d'énergie (CEE) sont des aides financées par les fournisseurs d'énergie. Ils permettent de financer une partie des travaux de rénovation énergétique, y compris l'installation de PAC.

• Montant de l'aide : Le montant des CEE varie en fonction des travaux réalisés et des économies d'énergie générées.
• Conditions d'éligibilité : Les travaux doivent être réalisés par un professionnel RGE. Les CEE peuvent être cumulés avec d'autres aides comme MaPrimeRénov' et l'éco-PTZ.

Aides local

Certaines collectivités locales (régions, départements, communes) proposent des aides supplémentaires pour encourager les travaux de rénovation énergétique. Ces aides peuvent prendre la forme de subventions, de prêts à taux zéro ou de réductions fiscales.

• Conditions d'éligibilité : Les conditions d'éligibilité varient en fonction des collectivités locales. Renseignez-vous auprès de votre mairie ou de votre conseil régional pour connaître les aides disponibles.
• Cumul avec d'autres aides : Les aides locales peuvent souvent être cumulées avec les aides nationales comme MaPrimeRénov' et l'éco-PTZ.

Conseils pratiques

• Faire appel à un professionnel RGE : Pour bénéficier des aides financières, il est indispensable de faire appel à un professionnel certifié RGE. Ce professionnel réalisera un diagnostic de votre logement et vous conseillera sur le choix de la PAC la mieux adaptée.
• Constituer un dossier complet : Préparez un dossier complet avec tous les documents nécessaires (devis, factures, attestations RGE) pour faciliter l'obtention des aides financières.
• Anticiper les délais : Certaines aides nécessitent de réaliser une demande préalable avant le début des travaux. Anticipez les délais pour ne pas manquer les opportunités de financement.

Conclusion

Choisir la bonne pompe à chaleur pour votre maison est une décision importante qui nécessite de prendre en compte plusieurs critères : la surface de votre logement, son isolation, le climat de votre région, le nombre d'occupants et votre budget. Les pompes à chaleur offrent de nombreux avantages, notamment des économies d'énergie, un impact environnemental réduit et un confort thermique optimal. Cependant, elles nécessitent un investissement initial et un entretien régulier pour garantir leur bon fonctionnement.

En suivant les conseils de cet article et en faisant appel à un professionnel certifié RGE, vous pourrez choisir la pompe à chaleur la mieux adaptée à vos besoins. N'oubliez pas de vous renseigner sur les aides financières disponibles, qui peuvent considérablement réduire le coût de votre projet.

En résumé, une pompe à chaleur est une solution durable et économique pour chauffer votre logement. En prenant le temps de bien choisir votre équipement et en assurant un entretien régulier, vous profiterez d'un confort thermique optimal tout en réduisant votre empreinte carbone.