Dans une démarche écologique, l’état favorise l’installation de climatisations plus passives et efficaces comme la pompe à chaleur. Elle utilise seulement de l’électricité, qui en France, est produite majoritairement par du nucléaire et des renouvelables. Ce mode de climatisation utilise une énergie totalement renouvelable et naturelle qui se trouve dans le sol, l’air et la terre.  Il est possible de récupérer cette énergie gratuite grâce à la pompe à chaleur. C’est pourquoi l’état et ses organismes encouragent vivement leur installation. Pour une construction neuve, ou en remplacement d’un chauffage existant, la pompe à chaleur est un atout indispensable pour faire baisser votre facture énergétique. 

Les pompes à chaleurs géothermiques : 

Pompe à chaleur géothermique

Ce type de pompes à chaleur utilise les colories des sous-sols par l’utilisation de capteurs de sondes ou de forages d’eau. Elle est très efficace quelque soit la température extérieure, cela est notamment du a la profondeur auquel sont enterré les capteurs qui sont qui sont de fait moins soumis aux variations de température. 

Pour capter les calories, il faut enterrer des tubes dans le sol. Il existe deux types de configuration : 

  • Soit les tubes sont horizontaux. On parle de géothermie horizontale. C’est la technologie la plus utilisée pour les particuliers. Un vaste réseau de tube est enterré de 0.60m à 1.20m du sol. Ces tubes sont en polyéthylène ou en cuivre gainés de polyéthylène. À l’intérieur de ces derniers circulent un fluide composé d’eau et d’antigel ou bien un liquide frigo-rigene. Il faut souvent qu’il faille 1.5 à 2 fois la surface habitable en surface de capteur. Le terrain ne doit pas être trop pentu et il ne doit pas y avoir de grosse racine qui pourrait abimer les tubes.  
  • Soit les tubes sont des capteurs verticaux. Ils sont constitués de deux tubes de polyéthylène formant un U installé dans un forage qui peuvent faire jusqu’à 80m de profondeur et scellés dans celui-ci par du ciment. C’est de l’eau avec de l’antigel qui circule dans les tubes. Ce type de géothermie est particulièrement efficace en hiver, car les tubes sont enfouis profondément et sont donc insoumis aux froids. Il faut généralement deux tubes pour alimenter une maison. L’emprise au sol est moins grande, mais il est obligatoire de l’installer à un endroit accessible pour faire les forages. Ces dispositifs sont plutôt bien développés à l’étranger et commencent à se populariser en France. La mise en place est plus couteuse, mais permet de chauffer des ensembles de logements. 

Les pompes à chaleur aérothermiques 

Les PAC aérothermiques récupèrent les calories dans l’air extérieur. Cette chaleur est parfaitement renouvelable et facilement exploitable. Comme la performance d’une PAC dépend de la différence entre la température intérieure et extérieure, et que la température extérieure varie beaucoup selon la saison, les performances de la PAC varient aussi. Dans tous les cas, l’air extérieur sert à chauffer l’eau d’un circuit de chauffage, ou directement l’air intérieur d’un logement. Certaines PAC sont réversibles. Elles peuvent donc chauffer votre logement en hiver et le rafraichir en été. 

Afin de pallier une insuffisance de la PAC par grand froid, un chauffage d’appoint est attelé à la PAC aérothermique. Attention aussi au bruit de certaines PAC aérothermiques, ces nuisances peuvent gêner vous et vos voisins. Cependant, des solutions sont disponibles pour limiter ces nuisances sonores (installation d’un écran anti bruit par exemple). 

La pompe à chaleur pour l’eau chaude sanitaire 

Les chauffe-eaux thermodynamiques sont des équipements qui peuvent être très efficaces et rentables sur le moyen terme. Ils sont constitués d’une pompe à chaleur et d’un ballon d’eau. D’autres moyens de chauffer son eau de manière plus écologique sont disponibles, le chauffe-eau solaire individuel peut être aussi une alternative au chauffage au gaz. Il existe 3 types de chauffe-eau thermodynamique (CET) :  

  • les chauffe-eaux géothermiques 
  • les chauffe-eaux héliothermiques  
  • le chauffe-eau aérothermique  

Plusieurs modèles existent pour chaque type de chauffe-eau, il est sûr qu’au moins un d’entre eux est adapté à vos besoins. 

Les performances de la pompe à chaleur 

Les performances d’une pompe à chaleur dépendent de plusieurs paramètres. En premier lieu, la qualité du matériel est importante. Cependant, c’est surtout la qualité de l’installation et un bon dimensionnement qui vont faire l’efficacité de votre pompe. C’est pour cette raison qu’il est primordial de faire appel à des artisans certifiés afin d’avoir une efficacité maximale et donc une rentabilité maximale. 

Plusieurs indicateurs permettent de mesurer l’efficacité d’une PAC : 

  • Le COP (coefficient de performance) qui est le rapport entre la chaleur produite et l’énergie électrique consommée 
  • L’efficacité énergétique saisonnière qui est le rapport entre la demande de chauffage lors de la saison de chauffe et la consommation annuelle d’énergie. 
  • L’efficacité énergétique pour le chauffage de l’eau, le rapport entre la chaleur produite lors de la chauffe de l’eau et l’énergie nécessaire pour la produire. 

Ces deux derniers indicateurs, l’efficacité énergétique saisonnière et pour le chauffage de l’eau, ont des performances minimales exigées par la loi. Ces exigences dépendent du type de PAC installée. 

Les prix des pompes à chaleur 

Les PAC ne sont pas seulement efficaces énergétiquement et écologiquement, elles le sont aussi économiquement. En effet, les prix des PAC varient énormément selon le type de PAC, le type de logement et la surface chauffée. Selon l’ADEME, “une PAC coûte entre 3 et 7€/m² par an pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire hors abonnement d’électricité.” L’installation d’une PAC aérothermique coûte environ 11 000 € HT, alors que celle d’une PAC géothermique vous coûtera entre 13 000 € et 15 000€ TTC. 

L’installation et l’entretien des pompes à chaleur

Les pompes à chaleur sont des outils technologiques complexes qui nécessitent une maintenance continue. La pose et l’entretien exigent un savoir-faire. Afin d’être toujours bien servi, l’état a mis en place un label RGE et exige que vous fassiez appel à un artisan RGE pour la pose et l’entretien de la PAC. Le matériel est aussi soumis à des certifications. En particulier le label NF PAC est un label européen et vous pouvez vérifier la conformité de votre PAC.

Une partie de l’entretien peut être assurée par le client. Dans le cas d’une pompe aérothermique, le client doit dépoussiérer les bouches d’insufflation et vérifier que l’air circule librement autour de la PAC. Pour les pompes géothermiques, l’entretien doit être effectué par un professionnel qualifié. Pour tous les types de PAC, l’entretien par un artisan doit se faire tous les ans. Vous pouvez signer un contrat de maintenance pour être certain d’une visite annuelle. 

Les aides financières 

Afin d’inciter la diffusion massive des PAC dans tout le pays, l’état met en place de nombreuses aides. Vous pouvez bénéficier :  

  • Un crédit d’impôt pour l’achat et la pose de certaines pompes à chaleur. Ces aides sont à consulter sur le site de l’ADEME pour plus de détails.  
  • Un écoprêt à taux zéro 
  • Des aides locales selon votre région
  • Des aides de l’Anah (agence nationale de l’habitat).

Comparatif des PAC

Les pompes à chaleur peuvent être comparés sommairement grâce au tableau suivant. Vous n’avez pas besoin de choisir vous mêmes votre pompe à chaleur, un artisan s’en chargera pour vous !

 Sol / Sol Eau / Eau Air / Eau Air / Air 
Prix   + + + 
Crédit d’impôt oui oui oui non 
Autonomie (pas besoin de chauffage d’appoint) + + + +  –  – 
Eau chaude sanitaire oui oui oui non 
Rafraichissement + Si plancher chauffant + + + + Si climatisation réversible 
Installation –  – –  – + + + 
Bruit + + + +  –  – 
En général   Souvent installé Souvent installé 
Compatibilité avec autre système de chauffage –  –  OK pour radiateurs basse température ou plancher chauffant + + + 

Le 1er janvier 2022 va s’appliquer la réglementation RE 2020. Il est donc très fortement conseillé d’adopter une pompe à chaleur (PAC). Afin d’aller plus loin vous pouvez faire de même avec un chauffe-eau sanitaire (CES). Ces investissements ont l’air très coûteux, mais ils permettent de faire de réelles économies à long terme. 

Le fonctionnement de la pompe à chaleur  

La pompe à chaleur a un fonctionnement très astucieux, mais très simple. Elle prélève de la chaleur de la source froide, à la température Tf (pour température froid), afin de restituer cette chaleur à une source chaude notée Tc. Dans les grandes lignes, la pompe à chaleur est un circuit fermé, parcouru par un fluide frigorigène (qui va bien transporter le froid ou le chaud). 

Si vous aimez la physique : 

Les calculs et la physique de la pompe à chaleur se basent sur les équations de la thermodynamique, en particulier le 1er principe de la thermo et l’égalité de Clausius. 

Energie fournie : W>0 

On définit l’efficacité :

Une image contenant texte

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Le premier principe de la thermodynamique nous donne:

Ainsi, on trouve l’efficacité

Le deuxième principe de la thermodynamique

Enfin, on trouve l’expression de l’efficacité de la pompe à chaleur. Cette efficacité dépend donc de la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur.

Une image contenant texte, horloge

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