Quelle est la meilleure solution pour réduire votre facture de chauffage ? À cette question, la pompe à chaleur semble apporter une réponse satisfaisante. Son fonctionnement thermodynamique permet en effet de réaliser des économies d’énergie toute l’année. Mais concrètement, à combien s’élève le gain énergétique de ce type de travaux ? Comment garantir la parfaite installation du chauffage ? Ootravaux vous dévoile tous les secrets de la basse consommation de votre pompe à chaleur.
Fonctionnement d’une pompe à chaleur : un petit rappel s’impose !
La pompe à chaleur (PAC), qu’elle soit aérothermique ou géothermique, est un système de chauffage électrique dit thermodynamique. Dans les faits, qu’est-ce que cela signifie ?
Bien qu’invisible, l’énergie est en présente partout ! L’eau, l’air et le sol contiennent en effet de précieuses calories que les pompes à chaleur sont capables de capter et de transformer en chaleur ou en fraîcheur (PAC réversible). Grâce à sa technologie, une grande partie du chauffage, de l’eau chaude sanitaire, et même de la climatisation est produite gratuitement par la pompe à chaleur.
Explication du fonctionnement d’une pompe à chaleur en 4 points
Pour commencer, il faut comprendre que la pompe à chaleur fonctionne en circuit fermé. À l’intérieur de celui-ci est contenu un fluide frigorigène (eau + antigel) dont le rôle est d’absorber de l’énergie et de le transmettre au réseau de chauffage.
Les 4 étapes du fonctionnement de la pompe à chaleur :
- Une source de chaleur est puisée depuis l’extérieur (air, terre ou nappe souterraine, selon les modèles de PAC). Les calories prélevées sont transmises au fluide frigorigène du circuit hydraulique de la pompe à chaleur qui, à son contact, se réchauffe et se vaporise.
- Le fluide est chaud, mais sa chaleur reste insuffisante pour produire du chauffage. C’est pourquoi la pompe à chaleur va compresser le liquide, ce qui va élever fortement sa température.
- Le fluide, devenu de la vapeur haute pression, transmet alors sa chaleur au réseau de chauffage par le biais d’un échangeur thermique. Ainsi, vos radiateurs ou votre plancher chauffant commencent à chauffer votre logement. Dans le même intervalle de temps, la pression de la vapeur se réduit, condense et se liquéfie.
- La pression du liquide qui est toujours élevée est abaissée plus fortement grâce à un détendeur. Le fluide reprend alors son état initial et retourne dans l’évaporateur pour démarrer un nouveau cycle.
Les éléments et accessoires d’une pompe à chaleur
Selon les modèles, la pompe à chaleur peut disposer d’une ou plusieurs unités :
- Pompe à chaleur bi-bloc (PAC air-air ou PAC air-eau), qui fonctionne avec 2 unités (intérieure et extérieure) ;
- Pompe à chaleur monobloc (PAC air-air, PAC air-eau ou PAC eau-eau), qui comporte une seule unité intérieure ;
- Pompe à chaleur hybride, qui combine les fonctions de chaudière à condensation (unité intérieure) et de pompe à chaleur (unité extérieure) ;
- Pompe à chaleur avec production d’eau chaude sanitaire. L’eau chaude est produite soit par un réseau de serpentins intégré dans l’unité intérieure de la PAC, soit par l’intermédiaire d’un ballon séparé relié à la PAC.
Certains équipements optionnels peuvent également être prévus :
- Le ballon tampon. Il s’agit d’un réservoir de stockage des calories de grande capacité qui permet d’augmenter l’autonomie du chauffage et réduire les cycles d’arrêt-marche de la pompe à chaleur ;
- Le kit climatisation (PAC air-air réversible) ou rafraîchissement (PAC air-eau ou eau-eau) ;
- Le « kit piscine » (fonction by-pass), pour permettre à la pompe à chaleur de chauffer l’eau de sa piscine.
Les indicateurs à connaître pour une pompe à chaleur performante
L’efficacité thermique de la pompe à chaleur est déterminée par son coefficient de performance (COP). Plus cette donnée est élevée, moins la consommation d’électricité de PAC est élevée. En effet, le COP traduit le rapport entre l’énergie produite et l’énergie consommée. Ainsi, un COP de 4 signifie que pour 1 kWh d’électricité consommé, 3 sont restitués gratuitement par le système de la pompe à chaleur.
Toutefois, il existe différentes valeurs de COP… alors, comment s’y retrouver ? Quel indicateur devez-vous prendre en compte pour estimer votre consommation électrique de votre PAC ?
En réalité, il ne faut pas confondre le :
- La performance maximale d’une PAC, exprimée par le « COP constructeur ». Elle ne prend pas en compte les variations de température et leur incidence sur la consommation d’énergie ;
- La performance du chauffage de la PAC pendant la période de chauffe (du 15 octobre au 15 avril), avec le « COP saisonnier » (SCOP). Cette donnée inclut les pertes de rendement liées aux températures extérieures ;
- L’efficacité énergétique saisonnière (ETAS), qui exprime la performance de la PAC sous la forme d’un pourcentage, contrairement au COP. Ainsi, l’ETAS facilite la comparaison du rendement de la PAC avec les autres systèmes de chauffage (chaudière à condensation, panneaux solaires thermiques, etc.).
En somme, les données les plus importantes qui doivent figurer sur votre devis de pompe à chaleur sont :
- Le SCOP, qui doit idéalement être supérieur 4 pour une PAC à aérothermie et à 5 pour une PAC à géothermie ;
- L’ETAS, qui doit être supérieur à 117 % pour une PAC à basse température et supérieur à 102 % pour un modèle à haute température.
Pompe à chaleur : comment réduire le coût de votre consommation ?
Le COP (voir ci-dessus) de la pompe à chaleur est révélateur de l’efficience de votre appareil de chauffage. Toutefois, ce n’est pas le seul paramètre à faire varier le prix final de votre facture d’électricité. En effet, votre consommation dépend également :
- Du niveau d’isolation et d’étanchéité à l’air de votre logement ;
- De la puissance de la pompe à chaleur qui varie en fonction de la surface et du volume de votre logement. Le bon dimensionnement de la PAC est indispensable pour optimiser le fonctionnement du chauffage et réduire sa facture d’électricité ;
- De la marque et du modèle (PAC aérothermique ou géothermique) ;
- Des émetteurs de chaleur (sol chauffant, radiateurs à basse ou à haute température) ;
- De la qualité de l’installation. Pour des travaux sereins, confiez vos travaux de pompe à chaleur à un professionnel qualifié RGE (Reconnu garant de l’environnement).
Quelles aides pour réduire le prix de votre pompe à chaleur ?
Jamais le contexte n’a été aussi favorable pour envisager des travaux de rénovation énergétique ! Pour obtenir un maximum d’aides financières et réduire drastiquement votre consommation d’énergie, l’idéal est de réaliser un projet global incluant une isolation thermique performante. De plus, si vous remplacez une ancienne chaudière (fioul, gaz ou charbon) par une pompe à chaleur, certaines aides sont majorées !
Le tableau ci-après donne un aperçu des aides financières mobilisables, en fonction du type de pompe à chaleur.
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Types de pompes à chaleur |
Primes |
Autres aides possibles |
|---|---|---|
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Pompe à chaleur à aérothermie (PAC air-eau) |
MaPrimeRénov’ : de 3 000 à 5 000 €, variable selon le niveau de ressources du foyer Prime Coup de pouce chauffage : de 2 500 à 4 000 euros, variable selon le niveau de ressources du foyer |
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Pompe à chaleur à géothermie (PAC eau-eau) |
MaPrimeRénov’ : de 6 000 à 11 000 €, selon le niveau de ressources du foyer Prime Coup de pouce chauffage de 5 000 €
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Pompe à chaleur hybride |
Attention, il existe des conditions spécifiques à respecter pour bénéficier des aides à la rénovation énergétique. Par exemple, pour la plupart d’entre elles, vous devez confier vos travaux à un professionnel RGE (Reconnu garant de l’environnement).
Pour obtenir les meilleurs prix et comparer les offres, faites réaliser de 2 à 3 devis de pompe à chaleur.
Quelle est la consommation moyenne d’une PAC ?
Pour estimer la consommation d’énergie de votre pompe à chaleur (PAC) à aérothermie ou à géothermie, Ootravaux aurait pu se contenter de vous fournir des statistiques ! Mais, pourquoi faire le minimum quand il est possible de vous proposer plus de précision ? Découvrez sans plus tarder des exemples de gains énergétiques dans une étude de cas comparant :
- Une maison très bien isolée avec une consommation de 90 kWh par m² et par an (classée B, selon l’étiquette énergétique DPE) ;
- Une maison moyennement isolée avec une consommation de 250 kWh par m² et par an (classée E, selon l’étiquette énergétique DPE) ;
- Une maison non isolée avec une consommation de 500 kWh par m² et par an (classée G, selon l’étiquette énergétique DPE) ;
- La consommation électrique moyenne de chauffage d’une chaudière à gaz par rapport à une pompe à chaleur à aérothermie (hors PAC air-air) et à géothermie pour une année.
La pompe à chaleur air-air prend sa source dans l’atmosphère extérieure et chauffe votre logement par l’intermédiaire d’unités intérieures de ventilation. C’est plutôt une solution de chauffage d’appoint ou de climatisation. Du fait de son usage intermittent, il est difficile d’en estimer sa consommation. Toutefois, les économies d’énergie générées sont généralement de l’ordre de 15 à 30 %.
Étude de cas 1 : avec une pompe à chaleur air-eau
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Types de logement (surface de 100 m²) |
Consommation de chauffage (kWh/an) |
Consommation avec une chaudière à gaz* (euros/an) |
Consommation avec une PAC air-eau (kWh/an) |
Consommation avec une PAC air-eau (euros/an) |
Gain estimatif de la PAC (en %) |
|---|---|---|---|---|---|
| Maison très isolée | 5 400 kWh | 432 € | 1 429 kWh | 240 € | 44 % |
| Maison moyennement isolée | 15 000 kWh | 1 200 € | 4 579 kWh | 769 € | 36 % |
| Maison non isolée | 30 000 kWh | 2 400 € | 10 822 kWh | 1 818 € | 24 % |
* Sur la base d’une chaudière à basse température avec un rendement de 90 %.
Avec une facture annuelle estimative de 240 à 1 818 euros, la consommation d’énergie d’une pompe à chaleur air-eau est de 25 à 45 % plus faible que celle d’une chaudière à gaz.
Étude de cas 2 : avec une pompe à chaleur eau-eau
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Types de logement (surface de 100 m²) |
Consommation de chauffage (kWh/an) |
Consommation avec une chaudière à gaz* (euros/an) |
Consommation avec une PAC eau-eau (kWh/an) |
Consommation avec une PAC eau-eau (euros/an) |
Gain de la PAC en comparaison avec la chaudière (en %) |
|---|---|---|---|---|---|
| Maison très isolée | 5 400 kWh | 432 € | 1 023 kWh | 172 € | 60 % |
| Maison moyennement isolée | 15 000 kWh | 1 200 € | 3 250 kWh | 546 € | 54 % |
| Maison non isolée | 30 000 kWh | 2 400 € | 7 644 kWh | 1 284 € | 46 % |
* Sur la base d’une chaudière à basse température avec un rendement de 90 %.
Avec une facture annuelle d’électricité estimative de 172 à 1 284 euros, la pompe à chaleur eau-eau permet de réaliser de 45 à 60 % d’économie de chauffage.
Les conseils pour réduire la consommation de votre PAC
Pour que votre pompe à chaleur (PAC) tienne ses belles promesses de performance et d’économie d’énergie, celle-ci doit être parfaitement adaptée à votre logement. C’est pourquoi il est nécessaire de vous entourer dès le départ du bon professionnel (RGE). En effet, celui-ci devra être soit frigoriste, soit collaborer avec un bureau d’études (spécialisé « fluides et énergies »). Ainsi, il dimensionnera l’appareil de chauffage exactement selon les déperditions de votre maison. Toutefois, ce n’est pas les seuls critères que vous devez voir avec lui !
Les 5 conseils d’Ootravaux pour la pleine optimisation de votre installation :
- Faites vérifier la compatibilité de vos émetteurs de chaleur (radiateurs ou plancher chauffant) en corrélation avec le type de PAC choisie (à basse ou à haute température).
- Comparez les marques et les modèles et demandez à votre professionnel des précisions sur leurs spécificités (fiabilité, robustesse, performance, consommation, etc.).
- Faites contrôler la conformité de votre installation électrique par un électricien.
- N’intervenez jamais directement sur votre pompe à chaleur. Il s’agit d’un appareil complexe qui nécessite l’expertise du spécialiste. En cas de panne, référez-vous à la notice d’utilisation et communiquez le message d’erreur par téléphone à votre artisan.
- Faites entretenir votre PAC. En plus d’être obligatoire depuis le 29 juillet 2020 (décret n° 2020-912), cette maintenance annuelle permet de garantir l’efficacité énergétique et la pérennité de votre chauffage. Un contrôle annuel de l’étanchéité du circuit est également à réaliser si votre installation contient plus de 2 kg de charge de fluide frigorigène (soit une PAC d’une puissance > 12 kW).
