Jean-François Martin Publié le 25 février 2009 - Mis à jour le 21 juin 2019
« Je suis intéressé par une pompe à chaleur mais je m'y perds entre les produits air/eau, air/air, les coefficients, les prix et les marques !!! ". C'est par ces mots que commence le mail de Thierry et ce n'est pas le seul à nous faire part de ses doutes et interrogations sur la pompe à chaleur.
Penchons-nous donc ce mois sur les pompes à chaleur en essayant de lire entre les lignes des fabricants, qui eux, c'est normal, nous vantent leurs produits ; mais au-delà de cette promotion, qu'en est-il exactement ? Quel prix pour une installation moyenne, quelle consommation, quel rendement, quelle marque innove, est-ce écologique ou non ?
Le principe de la pompe à chaleur : un réfrigérateur à l'envers !Le système thermodynamique du réfrigérateur transforme la chaleur présente à l'intérieur de celui-ci, ce qui en abaisse la température, et rejette cette chaleur à l'extérieur, dans l'air de votre cuisine.
La pompe à chaleur géothermique, quant à elle, puise la chaleur :
Il ne faut cependant pas confondre le fonctionnement de la pompe géothermie et la géothermie profonde, utilisée dans certaines villes qui vont puiser la chaleur naturelle des profondeurs de notre croute terrestre
Schéma de principe d'une pompe à chaleur eau
1.la chaleur est prélevée à l'extérieur, par un serpentin de plusieurs centaines de mètres, en tuyaux de polyéthylène rempli d'eau et de glycol et enterrés à faible profondeur. Cette chaleur est transférée au fluide frigorigène dans l'évaporateur. A l'entrée de l'évaporateur, le fluide frigorifique est à l'état liquide, en basse pression et à très basse température (-10°C). Si la température du milieu (l'air, l'eau, le sol) qui environne l'évaporateur est plus élevée que la température du fluide frigorifique, il y aura transfert (captation) de chaleur vers cet évaporateur. Le fluide frigorifique ayant "capté" cette chaleur va très rapidement s'évaporer. A la sortie de l'évaporateur, le fluide sera totalement passé de l'état liquide initial à l'état de vapeur.
Source www.masser.be
2.le compresseur aspire cette vapeur et la compresse, ce qui élève très fortement sa température jusqu'à environ 75°C
3.dans le condenseur, le gaz chaud transmet ses calories au circuit d'eau qui alimente la maison. Lors de cet échange, le gaz se recondense et revient à l'état liquide.
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Bien choisir sa pompe à chaleur, les différents modèles de PACOn parlera de PAC aérothermie et géothermie car on peut capter les calories naturelles dans 3 éléments : l'air, l'eau et la terre, cette dernière étant la plus stable en quantité et qualité.
Pour une pompe à chaleur géothermie (modèle ci-dessous), on va pouvoir avoir des capteurs horizontaux ou verticaux;
dans le cas d'un captage terre, les capteurs sont verticaux;
et pour un captage eau (voir législation).
Schéma : Capteurs verticaux ou horizontaux sur pompe géothermie.
·pompe à chaleur air / air : la pompe à chaleur prend la chaleur dans l'air et la restitue dans l'air
·pompe à chaleur air / eau : la pompe à chaleur prend la chaleur dans l'air et la restitue dans l'eau
·pompe à chaleur eau / eau : la pompe à chaleur prend la chaleur dans l'eau et la restitue dans l'eau
·pompe à chaleur sol / eau : la pompe à chaleur prend la chaleur dans le sol et la restitue dans l'eau
·la pompe à chaleur sol / sol : la pompe à chaleur prend la chaleur dans le sol et la restitue dans le sol
La pompe à chaleur air/air ..Pac la moins chère et la plus simple à mettre en œuvre : elle prend les calories de l'air et les transforme, avant de les pulser dans la maison sous forme de ventilation ; attention, comme dit précédemment, plus l'air ambiant est froid moins elle sera performante (ce qui est un peu gênant).
La pompe à chaleur air/eau ..Moins courante, cette pompe à chaleur permet d'alimenter un système de radiateur traditionnel ou un plancher chauffant ; elle reste moins performante que la PAC géothermie mais il semble que la dernière génération née des grandes marques atteigne un COP de 3 à -10°C et de 5 à 7°C, à vérifier...
La pompe à chaleur eau/eau ..La température des eaux souterraines est constante (entre 7 et 12°C), ce qui suffit pour le fonctionnement de la PAC mais il faut souvent forer de 20 à 100m pour capter cette source, et pour cela il faut l'autorisation de l'administration compétente ; sans parler du coût et autre souci, le rejet de l'eau refroidie ne peut se faire dans le même lieu que le captage et certains n'hésitent pas à rejeter cette eau dans les eaux pluviales !!!
La pompe à chaleur sol/eau ..Captage dans la terre, redistribution dans un circuit fermé eau chaude sanitaire traditionnel ou plancher chauffant.
Si la pompe à chaleur est en progression constante sur le marché français, elle ne fait cependant pas que des émules... Mais avant de voir ce que les détracteurs reprochent à ce système, essayons de comprendre ce qu'est exactement ce système.
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Choisir une pompe à chaleur par rapport à son coefficient de performance..Seul un bilan thermique peut définir la puissance dont vous aurez besoin.
lire article escroquerie
Le ratio de 80 à 100 W au mètre carré, voire de 50 W n'est pas fiable. Le cœur du choix se fera par rapport au COP (coefficient de performance).
Une pompe à chaleur, pour être intéressante, dispense plus d'énergie qu'elle n'en consomme, le COP peut atteindre un ratio de 3, 4 ou 5 pour un, mais attention ! Les constructeurs calculent le COP pour une température extérieure de +7°C et une température d'eau donnée.
Pour une PAC de 10kw/h on pourrait donc penser que la consommation sera de 3.3kw/h, mais ce n'est pas le cas, en effet, dès que la température extérieure baisse, le rendement lui aussi chute, or une PAC fonctionne en hiver !
On peut donc passer à des COP de 1 pour 1, à savoir 1kw/h consommé = 1kw/h rendu et si la température baisse trop, vers -10°c il faudra penser à compléter par un système complémentaire de chauffage, ce qui est une aberration économique.
Pour faire le bon choix, le site www.certita.org permet d'avoir accès aux fiches de chaque modèle avec la consommation, le bruit effectif, le COP à +7°C et à -7°C et on voit ainsi la variation, une documentation précieuse et complète. On trouve aussi sur ce site la liste de tous les modèles certifiés NF
Un exemple de pompe à chaleur ..
PAC air/eau Altherma de Daikin, puissance acoustique 61dB(A)
Calcul COP pour application plancher chauffant à +7°C:
Puissance absorbée=1,44 kW/h puissance calorifique =5,94 soit COP = 4.13
Même calcul pour une température de -7°C
puissance absorbée=1,40 kW/h puissance calorifique =3,28 soit COP = 2.34
On constate donc que même sur une bonne machine le Cop peut varier du simple au double !
Le calcul de la consommation se fera donc sur le nombre d'heures pendant lequel la pompe tourne, en hiver ce sera surement entre 20 et 22h par jour soit 20x1.44 kW /h= 28,8 kW/h si l'on prend comme prix référence moyen du kW/h 0.12€, on obtient un coût journalier de 3.45€ jour, soit 100€ par mois en hiver.
Il faut également choisir des PAC qui ne fonctionnent pas en permanence, car cette consommation non comptabilisée dans le COP peut vite chiffrer.
Un autre point nécessitant l'attention est le bruit du système, 60 décibels en moyenne c'est un bruit conséquent à ne pas négliger. Montée à l'écart de l'habitation, cela ne posera peut être pas de souci, mais, mise contre un mur proche de fenêtres ou sur une terrasse ! Nous avons eu plusieurs témoignages de PAC très bruyantes, de grandes marques, qui présentent donc, soit un défaut de fabrication, soit de pose qui les rendent insupportables pour les habitants et le voisinage.
Il faudrait aussi aborder la durée de vie du matériel qui visiblement ne dure pas plus de 15 ans, ce qui, au coût de l'installation, doit être intégré dans le prix de revient du kW/h.
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Repères pompe à chaleurLes pompes à chaleur bénéficient d'une norme AFNOR NF : NF414
Certifiées par www.certita.org
>> Liste PDF des pompes certifiées 02/2011
Les points négatifs de la pompe à chaleur, selon ses détracteurs ..Les détracteurs voient dans la PAC un chauffage électrique déguisé et bruyant, subventionné par l'état pour faire tourner le monopole EDF, ses centrales nucléaires et les centrales thermiques au charbon très polluantes, qui sont utilisées pour le complément de production.
Le fait est que rafraîchir en été une maison et la chauffer en hiver coûte cher et demande de consommer de l'énergie non renouvelable...
La solution passe donc plutôt par un travail sur l'isolation et la bioclimatique (si possible), ce qui permettrait de n'utiliser la pompe à chaleur que très ponctuellement, arrivant ainsi à satisfaire toutes les parties !
Crédit d'impôt et pompe à chaleur ..Le secteur de la pompe à chaleur a bénéficié d'un développement spectaculaire en France puisqu'en 5 ans, nous sommes devenus les N° 2 mondiaux, après la Suède et ce en grande partie grâce au crédit d'impôt, puisque certaines machines étaient éligibles à un crédit allant jusqu'à 40 %.
A compter de 2010 ces taux vont évoluer : les pompes à chaleur (autres que air/air) dont la finalité essentielle est la production de chaleur, à l'exception des pompes à chaleur géothermiques, verront leur crédit d'impôt chuter à 25%.
Le crédit d'impôt des pompes à chaleur géothermiques est stabilisé à 40%, tandis que les pompes à chaleur thermodynamiques, qui ne bénéficiaient d'aucune aide, disposent maintenant d'un crédit d'impôt à 40%.
Toutes les Pac n'ouvrent pas droit au crédit d'impôt- pompe à chaleur (sauf air/air) : crédit d'impôt s'élevant à 22 % du montant des équipements ;
- pac geothermiques : crédit d'impôt s'élevant à 36 % du montant des équipements ;
- pac (sauf air/air) thermodynamiques : crédit d'impôt s'élevant à 36 % du montant des équipements.
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