Conseils d'achat et d'utilisation Pompes à chaleur

Isolation thermique, pompe à chaleur et émetteur basse température : un trio gagnant !

Guide Topten vous accompagne pour choisir au mieux votre pompe à chaleur (PAC).

Il existe une variété importante de pompes à chaleur et l’efficacité est un critère clef. Selon nos estimations, pour la seule année 2020, si toutes les pompes à chaleur achetées cette année-là avaient été au meilleur niveau recommandé par Guide Topten, l'économie d'énergie sur la durée de vie de ces appareils aurait représenté autant que la consommation d'électricité annuelle de 3.5 millions d’habitants, soit tous les habitants des agglomérations de Lille (1.2 millions de personnes) et de Lyon (2.3 millions de personnes).

Mais en matière de système de chauffage avec pompe à chaleur, des gains encore plus importants sont accessibles en élargissant le projet d’installation au bâtiment et au choix des émetteurs. Suivez le guide afin de réduire au maximum votre consommation de chauffage.

Une pompe à chaleur, comment ça marche ?

Une pompe à chaleur capte la chaleur dans l’environnement (air extérieur, sol, aquifère) et la transmet au circuit d’eau de chauffage de l’habitation. L’environnement étant à température plus faible que l’eau du circuit de chauffage cela coûte de l’énergie. La sélection Topten inclut uniquement des pompes à chaleur électriques. Pour ces équipements, le fluide à l’intérieur du circuit est mis en mouvement grâce à un compresseur électrique, comme dans votre réfrigérateur.

La chaleur produite par la pompe à chaleur est la somme de celle captée dans l’environnement, qui est renouvelable, et de la consommation électrique du compresseur qui est transformée en chaleur. La chaleur est transmise au circuit de chauffage grâce à un échangeur de chaleur. L’eau du circuit de chauffage est donc réchauffée par la PAC avant d’être envoyée par une pompe vers les émetteurs de chaleur (plancher chauffant ou radiateur en général).

La pompe à chaleur est un système vertueux pour les raisons suivantes :

  • Pour 1 kWh d’énergie électrique consommée, une pompe à chaleur efficace va fournir entre 3 et 7 kWh de chauffage.
  • La différence entre l’énergie de chauffage fournie et la consommation électrique correspond à la quantité d’énergie renouvelable que la pompe à chaleur extrait de l’environnement.
  • Le rendement complet, ratio entre la chaleur fournie et l’énergie nécessaire à la production d’électricité est aujourd’hui largement supérieur à 1. Ce rendement, qui est l’indicateur utilisé par l’Europe et la sélection Topten est aujourd’hui compris entre 125 % et plus de 300 % pour des pompes à chaleur fonctionnant sur des émetteurs à 35 °C, là où celui d’une chaudière ne pourra jamais dépasser 100 %.
  • En France en particulier, l’électricité est peu carbonée, installer une pompe à chaleur efficace permet donc à la fois d’économiser de l’énergie et de baisser drastiquement les émissions de CO2 de son système de chauffage.

Première étape : isoler son logement

Lors d’un projet d’installation dans un logement neuf, le logement est très bien isolé. Ceci permet d’utiliser des émetteurs de chaleur à très basse température comme les planchers chauffants, pour lesquels les performances d’une pompe à chaleur seront optimales.

Dans le cas d’un projet de rénovation ou de remplacement du système de chauffage, il faut toujours considérer la possibilité d’isoler le logement et de diminuer le niveau de température d’eau dans les radiateurs, en isolant et en changeant les radiateurs existants par des radiateurs basse température (l’installation de plancher chauffant ne sera possible que pour des rénovations lourdes). Les conseillers du service public FAIRE peuvent vous accompagner gratuitement pour votre projet de rénovation.

Isoler et réduire la température d’eau des émetteurs permet également de diminuer la taille de la pompe à chaleur à installer, avec un gain important sur la taille de l’équipement et donc sur le coût du système de chauffage, en plus du gain sur la facture.

Il existe également des pompes à chaleur pour un remplacement de chaudière avec des radiateurs haute température (températures d’eau jusqu’à 70 ou 80 °C) ; il s’agit de pompes à chaleur haute température ou hybride (avec appoint gaz pour les périodes les plus froides), qui ne font pas partie de la sélection Topten. Ce type d’installation n’est pas conseillé car pour réduire les factures de chauffage il faut en priorité améliorer l’isolation et réduire le niveau de température des émetteurs de chaleur. De plus, il y a pour l’instant peu de modèles sur le marché ce qui rend la réalisation d’une sélection difficile. Vous pourrez trouver plus d’informations sur ces systèmes sur le site de l'AFPAC par exemple.

Choisir sa pompe à chaleur et la faire installer

Il est indispensable de se faire accompagner d’un professionnel qui pourra vous aider à définir vos besoins (type et taille d’installation) et qui réalisera l’installation. Notre guide vous informe sur les principales décisions que vous devrez prendre et est destiné à vous aider dans votre discussion avec l’installateur et à vous permettre de discuter les principaux choix pour votre installation.

Une pompe à chaleur avec quelles fonctions ? Identifier son besoin.

La première étape dans l’installation d’une pompe à chaleur est de se demander quelles fonctions elle devra assurer :

  • Chauffage seulement.
  • Eau chaude sanitaire : c’est souvent le cas quand on souhaite remplacer une chaudière qui fournissait à la fois le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Mais cela peut aussi être l’occasion de remplacer un ballon électrique grâce à une pompe à chaleur fournissant aussi l’eau chaude sanitaire, et de manière plus efficace. La plupart des pompes à chaleur électriques peuvent également fournir l’eau chaude sanitaire. Les constructeurs proposent des systèmes complets intégrant la pompe à chaleur et un ballon d’eau chaude sanitaire. Vous trouverez plus d’informations sur le site des constructeurs ou auprès de votre installateur.
  • Climatisation / rafraichissement : il faudra dans ce cas des unités terminales compatibles, comme un plancher chauffant / rafraichissant ou des ventilo-convecteurs. Certaines pompes à chaleur assurent également la fourniture d’eau froide pour la climatisation. Cependant, la règlementation européenne actuelle n’exige pas que les fabricants de pompes à chaleur publient des informations sur leurs performances en mode froid et Topten ne peut donc pas aujourd’hui publier ces informations. Si votre projet concerne également la climatisation, il est fortement conseillé de prendre contact avec un conseiller FAIRE qui vous aidera à minimiser vos besoins de climatisation et vous guidera dans le choix d’un système de climatisation efficace.

Intégrer l’installation de pompe à chaleur dans un projet global

Avant de choisir votre pompe à chaleur, il est fortement recommandé d’étudier la faisabilité et le coût d’améliorer l’isolation de votre logement. Un conseiller FAIRE peut vous aider dans votre projet. Améliorer l’isolation de votre logement permettra de réduire vos besoins de chauffage et de satisfaire vos besoins de chauffage avec une pompe à chaleur de plus petite taille (qui coûtera donc moins cher). Ceci vous permettra aussi de vous orienter vers des radiateurs basse température, la pompe à chaleur étant alors plus efficace.

Un projet global avec amélioration de l’isolation, changement de radiateur et installation de pompe à chaleur, coûtera plus cher initialement. Mais de nombreuses aides existent en fonction de chaque situation pour vous aider à faire face à ces coûts. D’autre part, les économies d’énergie et de facture seront beaucoup plus importantes et pourront compenser le surcoût initial sur la durée de vie du projet.

En plus du choix des émetteurs et de la température de l’eau chaude, il faut aussi choisir le type de source de chaleur renouvelable. Les principaux types sont donnés ci-dessous et classés par ordre d’efficacité croissant :

  • Air extérieur : une unité à l’extérieur de votre logement capte les calories dans l’air extérieur pour les transmettre au circuit d’eau chaude de chauffage.
  • Sol (géothermie) : un circuit d’eau glycolée relie la pompe à chaleur (en général située dans votre logement) à un échangeur avec le sol (il y a différents types d’installations possibles).
  • Aquifère (géothermie) : de l’eau est extraite de la nappe phréatique et conduite jusqu’à la pompe à chaleur pour être ensuite rejetée dans la nappe (en général avec deux puits).

Là encore les solutions les plus efficaces engendrent des surcoûts initiaux et des économies de facture plus importantes, et donnent aussi droit à des aides de l’État plus importantes. Donc si votre projet se prête à la géothermie (terrain adjacent à la maison ou nappe phréatique), il peut être intéressant d’opter pour ces solutions.

Quelle taille de pompe à chaleur pour mon logement ?

La puissance de chauffage maximale dépend du climat mais aussi de l’isolation de votre logement. La puissance de la pompe à chaleur pour votre projet peut aussi varier si vous souhaitez également que la pompe à chaleur assure la fourniture d’eau chaude sanitaire.

Afin de déterminer la puissance nécessaire à votre confort en mode chauffage (éventuellement pour assurer les fonctions d’eau chaude sanitaire et en mode froid), la première étape est de faire réaliser un bilan thermique, qui est normalement proposé par les installateurs. Ce bilan permettra de déterminer les besoins de chauffage maximaux en hiver (éventuellement d’eau chaude sanitaire et de refroidissement en été) et donc de déterminer une taille de pompe à chaleur adaptée à votre logement.

Choisir une pompe à chaleur efficace

Une fois connue la puissance à installer, on peut en général utiliser le besoin maximum (kW) déclaré par le constructeur pour la température minimale de chaque climat sur l'étiquette énergie (-10 °C en climat moyen, +2 °C en climat chaud). Mais c'est un point à confirmer avec votre installateur qui pourra vous indiquer la bonne puissance correspondant à la température extérieure de base de votre domicile (car la température hivernale règlementaire pour dimensionner les systèmes de chauffage dépend de la zone climatique et de l’altitude).

Il est important d’éviter le surdimensionnement de la pompe à chaleur. Une pompe à chaleur surdimensionnée sera moins efficace aux températures extérieures élevées (en mi saison) et sa performance annuelle sera dégradée en comparaison de ce qui est indiqué sur la documentation constructeur.

Guide Topten vous permet alors d’identifier les pompes à chaleur les plus efficaces pour votre projet, en fonction du niveau de température d’eau chaude et en fonction du type de source de chaleur renouvelable de votre projet (air extérieur, sol via échangeur ou sol via nappe phréatique).
Il est à noter que toutes les pompes à chaleur des sélections Guide Topten font partie des programmes de certification français ou européens, qui sont notamment un gage de qualité de l’information fournie par le constructeur sur son produit.

Installer une pompe à chaleur

Comme indiqué précédemment, il est impératif de passer par un installateur tant pour la conception de l’installation que pour sa réalisation. Les aides de l’État pour l’installation de pompes à chaleur sont soumises à la condition que l’installateur réalisant les travaux soit certifié « RGE – Reconnu Garant de l’Environnement ». Les conseillers du réseau FAIRE vous aideront à identifier les installateurs RGE. L’AFPAC recommande également de faire réaliser plusieurs devis par différentes entreprises, et de faire intégrer dans le contrat des clauses de garantie.

Comment utiliser au mieux une pompe à chaleur pour consommer moins d’énergie ?

Ne sous-estimez pas les coûts en consommation d’énergie. Même pour un matériel efficace, la façon dont vous utilisez l’installation a un impact important sur votre consommation et votre facture…

Pour un système de pompe à chaleur sur vecteur eau, il est très important d’utiliser une « loi d’eau ». C’est une option présente sur toutes les pompes à chaleur qui permet d’adapter la température de chauffage à la température extérieure : pas besoin d’une eau très chaude dans les radiateurs en mi saison. Les économies d’énergie liées à l’utilisation d’une loi d’eau sont de l’ordre de 10 à 25 %. Votre installateur pourra vous aider à régler la loi d’eau permettant d’assurer confort et économies d’énergie. Certains modèles de pompes à chaleur adaptent automatiquement la loi d’eau à l’installation, il suffit alors de s’assurer que l’option est bien activée.

Certaines pompes à chaleur (notamment sur air extérieur) sont équipées d’un appoint électrique. Ceci permet d’abord de diminuer le coût global de l’installation (s’il n’y avait pas d’appoint, il faudrait une pompe à chaleur plus grande pour assurer la puissance de chauffage à très basse température). L’appoint peut aussi donner un gain de performance en mi saison s’il est bien dimensionné et paramétré (cela dépend de chaque pompe à chaleur). En effet, une pompe à chaleur dimensionnée pour fournir toute la puissance de chauffage à très basse température va se retrouver très surdimensionnée en mi saison et son efficacité peut en pâtir. Dans certains cas, il peut donc être souhaitable de réduire la taille de la pompe à chaleur pour optimiser l’efficacité saisonnière. Si la pompe à chaleur est équipée d’un appoint électrique pour les périodes froides, il faut veiller à ce que son usage soit bien limité aux températures les plus froides. Sinon, les consommations électriques pour le chauffage (et/ou pour l’eau chaude sanitaire) risquent d’être beaucoup plus importantes que prévues. L’installateur doit s’assurer du bon paramétrage de l’appoint, qui est en général également expliqué dans le manuel utilisateur de la pompe à chaleur.

Il faut bien sûr aussi limiter la température de consigne de chauffage de vos thermostats ou sur vos radiateurs. 19 °C est souvent suffisant dans une pièce à vivre et 16 à 18 °C dans une chambre à coucher peut être suffisant. Des thermostats programmables peuvent vous permettre de baisser les températures dans les pièces inoccupées la journée ou la nuit. Ceci permettra de diminuer votre besoin de chauffage et donc votre consommation.

Entretien d’une pompe à chaleur et fin de vie

Contrôle d’étanchéité et maintenance

Pour les équipements contenant plus de 2 kg de réfrigérant, un contrôle de l’étanchéité du circuit est obligatoire une fois tous les deux ans. Il doit être réalisé par un professionnel titulaire d’une attestation de capacité. Il est fortement recommandé de faire le même type de suivi pour les équipements contenant moins de 2 kg de réfrigérant.

Des contrats de maintenance annuelle sont couramment proposés par les installateurs qui peuvent couvrir ces tâches. Depuis le 30 juillet 2020, tous les systèmes thermodynamiques doivent être entretenus au moins une fois tous les 2 ans, pour les systèmes entre 4 kW et 70 kW. Il est conseillé de souscrire à un contrat de maintenance qui permettra de couvrir également l’obligation légale.

Assurer une bonne maintenance de votre équipement permettra de maintenir ses performances dans le temps et d’allonger sa durée de vie.

Fin de vie

Le démontage d'une installation doit être effectué par des professionnels qui doivent récupérer les fluides frigorigènes. Ne le faites jamais vous-même : vous risqueriez de libérer dans l'atmosphère la totalité des frigorigènes de l'installation - ce sont de puissants gaz à effet de serre ! Dans certains cas, ces gaz peuvent également être inflammables !

Dans le cas des pompes à chaleur en fin de vie, il est nécessaire de faire appel à un professionnel pour démonter le système et récupérer le réfrigérant pour qu’il puisse être recyclé. Le coût correspondant est à la charge du propriétaire de l’équipement. (Les pompes à chaleur ne sont pas concernées par la reprise du « un pour un » qui s’applique à la plupart des appareils électroménagers).

C’est en règle générale le professionnel qui démantèle l’équipement qui se charge de la collecte. Dans le cas contraire, le site eco-systemes recense les points de collecte de la filière agréée les plus proches de chez vous.

Sources et informations

Guide ADEME – Installer une pompe à chaleur

Nombreux guides et informations disponibles sur le site de l’AFPAC Association Française pour la Pompe à Chaleur

Décembre 2020

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