Tout savoir sur l’aérothermie, un mode de fonctionnement de pompe à chaleur

Avec le réchauffement climatique qui s’accentue d’année en année, il est devenu important de changer de mode de chauffage. Les chaudières traditionnelles fonctionnant au fioul, au gaz ou encore au charbon ne sont pas du tout écologiques et doivent être remplacées par des solutions plus vertes ne nuisant pas à l’environnement. L’aérothermie fait partie des systèmes recommandés pour chauffer le logement (maison ou appartement). Il s’agit d’un mode de fonctionnement de pompe à chaleur se basant sur l’utilisation des calories présentes dans l’air extérieur pour fournir de la chaleur. Zoom sur l’aérothermie, un mode de fonctionnement écologique et économique de systèmes de chauffage et de climatisation : pompe à chaleur réversible.

Tout savoir sur l’aérothermie
tout savoir sur la Pompe à chaleur aérothermie

Deux principes de fonctionnement pour l’aérothermie

Par rapport aux énergies traditionnelles, utilisées pour le chauffage, comme le gaz, le fioul domestique ou le charbon, l’énergie obtenue par aérothermie est beaucoup plus propre. En effet, ce sont les calories dans l’air extérieur qui sont captées par l’appareil - la pompe à chaleur - puis transformées en chaleur laquelle sera diffusée à l’intérieur de l’habitation, qu’il s’agisse d’une maison ou d’un appartement. L’aérothermie fonctionne suivant deux principes afin que chaque foyer puisse bénéficier d’une solution thermique/frigorifique répondant à ses besoins :

Principes de fonctionnement Caractéristiques

Aérothermie air-air

- La pompe à chaleur air-air extrait les calories emmagasinées dans l’air extérieur. - Les calories sont transformées en chaleur. - La chaleur (air chaud) est soufflée à l’intérieur du logement par l’intermédiaire de différents diffuseurs : ventilo-convecteurs, radiateurs…

Aérothermie air-eau

- La pompe à chaleur air-eau capte les calories présentes dans l’air extérieur. - Les calories sont transférées dans l’eau du circuit pour la chauffer. - L’eau chaude obtenue peut parcourir deux circuits :

  • circuit de chauffage donnant sur différents émetteurs : plancher chauffant, radiateurs basse ou haute température, ventilo-convecteurs à eau, unités à cassette…
  • circuit d’ECS (eau chaude sanitaire) donnant sur un ballon d’eau.

Le chauffage par aérothermie avec une pac air-eau se présente comme la plus intéressante dans la mesure où l’installation peut être adaptée dans tous types de logements neufs ou anciens. Pour les maisons anciennes, il y a deux choix de remplacement : pompe à chaleur basse température (plancher chauffant/radiateur à accumulation pour une température inférieure à 40°) ou pompe à chaleur haute température (compatibilité avec les vieux radiateurs en fonte et tout autre radiateur haute température, >50 °C).

Détails sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur aérothermique

Voici une petite représentation du fonctionnement d’une PAC utilisant l’aérothermie air-air ou air-eau :

  • L’unité extérieure du système de chauffage par aérothermie récupère les calories contenues dans l’air extérieur.
  • Les calories prélevées sont transférées au liquide caloporteur (fluide frigorigène).
  • Le fluide se vaporise pour être aspiré par le compresseur électrique.
  • La compression du fluide permet de le faire monter en température.
  • Le fluide frigorigène transmet sa chaleur directement dans l’air ambiant (dans le logement) via un diffuseur ou dans l’eau du circuit de chauffage lequel le transfèrera vers divers émetteurs ou un ballon d’eau chaude.
  • Le fluide frigorigène passe ensuite dans le condenseur pour retrouver son état liquide.
  • En repassant à l’état liquide, le fluide frigorigène passe par le détendeur de la pompe à chaleur aérothermique pour réduire sa pression et amorcer sa vaporisation pour un nouveau cycle
  • .

Pompe à chaleur aérothermique : mise en avant des coefficients de performance

Le chauffage par aérothermie a un rendement plus élevé par rapport aux autres systèmes et les fabricants n’hésitent pas à mettre en avant cette efficacité énergétique se traduisant par les coefficients de performance COP (coefficient de performance thermique) et SCOP (coefficient de performance thermique saisonnier).

Les équipements de chauffage classiques comme une chaudière ont un rendement avoisinant les 100 %, c’est-à-dire que pour une consommation de 1 kWh d’électricité, ils produisent 1 kWh d’énergie thermique. Pour une pompe à chaleur aérothermique, le rendement se rapproche de 400 % voire plus en fonction des modèles : 4 kWh d’énergie thermique produit pour une consommation énergétique (électricité) de 1 kWh.

Étiquette énergétique SCOP

A+++

SCOP ≥ 5,10

A++

5,10 > SCOP ≥ 4,60

A+

4,60 > SCOP ≥ 4,00

A

4,00 > SCOP ≥ 3,40

Aujourd’hui, le SCOP est la mesure présente sur les systèmes de chauffage et de climatisation réversible. Elle caractéristique le mieux le rendement en mode chaud de ces appareils puisque son calcul prend en compte différents paramètres : trois types de climats européens et quatre températures d’essai. Celui-ci est d’ailleurs fonction de l’étiquette énergétique.

Il est à noter que depuis le 1er janvier 2014 suivant le règlement UE N°206/2012, les pompes à chaleur aérothermiques et les climatiseurs réversibles de classe énergétique inférieure à A sont interdits de commercialisation.

Aérothermie : prix et économies énergétiques des pompes à chaleur air-air/air-eau

Par rapport à une chaudière classique, une pompe à chaleur par aérothermie permet de faire des économies d’énergie jusqu’à 70 % en fonction du type de fonctionnement (aérothermie air-air/aérothermie air-eau). Seulement, le rendement de l’appareil diminue au fur et à mesure que la température extérieure baisse (en dessous de -20 °C), mais ce seuil n’a jamais été franchi depuis plusieurs années en France.

Concernant le prix d’une installation aérothermique, elle varie suivant différents éléments : type de PAC, puissance, type d’émetteurs… Pour un chauffage par aérothermie air-air, les coûts d’acquisition (achat, installation et mise en service) sont situés entre 6 000 € et 13 000 € tandis que pour un système air-eau, il faudra compter entre 7 500 € et 15 000 €. Des frais annexes sont à prévoir comme le contrat d’entretien annuel obligatoire d’un montant tournant autour de 250 € en fonction de l’installation.

Résumé

L’aérothermie fait référence à un mode de fonctionnement de pompe à chaleur. Elle représente un système écologique et économique par rapport aux systèmes de chauffage classiques (chaudière au fioul, au gaz ou au charbon). Les pompes à chaleur par aérothermie utilisent les calories présentes dans l’air extérieur pour produire de la chaleur.
Les PAC aérothermiques ont deux principes de fonctionnement : aérothermie air-air et aérothermie air-eau. L’un (air-air) transforme les calories en chaleur pour le diffuser directement à l’intérieur de la maison ou l’appartement tandis que l’autre (air-eau) transfère les calories vers un circuit d’eau pour la chauffer. L’eau chauffée sera envoyée vers divers émetteurs ou un circuit de production d’eau chaude sanitaire.
Par rapport aux chaudières classiques, les pompes à chaleur ont un meilleur rendement, de l’ordre de 340 %, c’est-à-dire 3,4 kWh d’énergie thermique produite pour 1 kWh d’électricité consommée. Les fabricants mettent d’ailleurs en avant cette efficacité énergétique via le SCOP (coefficient de performance thermique saisonnier) fonction de l’étiquette énergétique. Un appareil de classe A par exemple à un SCOP situé entre 3,40 et 4. Les économies d’énergie sont aussi conséquentes, jusqu’à 70 % (consommation énergétique réduite) bien que le prix puisse être élevé ; le jeu en vaut la chandelle : entre 6 000 € et 13 000 € pour une PAC air-air et entre 7 500 € et 15 000 € pour une PAC air-eau.

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