Détails sur la pompe à chaleur air-eau
Il s’agit d’un système de chauffage fonctionnant sur le principe de l’utilisation des calories de l’air extérieur pour les convertir en chaleur afin de chauffer l’eau. Cette eau chauffée sera alors distribuée à travers le circuit de chauffage pouvant être un radiateur, un plancher chauffant ou un ventilo-convecteur à eau, ainsi que le circuit dédié à l’eau chaude sanitaire. Ce qui distingue la pompe à chaleur air-eau de la PAC air-air, c’est que cette dernière utilise les calories de l’air extérieur pour la restituer sous forme d’air chaud afin d’augmenter la température dans l’habitation.
De quoi se compose une pompe à chaleur air-eau ?
La pac air eau est un véritable bijou de technologie se présentant sous la forme d’un monobloc pour la plupart des modèles. Elle est composée de nombreux éléments. Chacun d’entre eux assure un rôle précis permettant à l’équipement d’assurer pleinement son rôle, celui d’améliorer le confort des habitants. Voici les principaux composants d’une pompe à chaleur eau-air :
- Évaporateur : élément permettant de transformer le fluide frigorigène, qui est à l’état liquide, en vapeur ;
- Compresseur : élément essentiel destiné à augmenter la pression ainsi que la chaleur du gaz ;
- Condenseur : composant ayant pour rôle de chauffer l’eau du circuit de chauffage grâce au fluide frigorigène ;
- Détendeur : composant dédié à la diminution de la pression ainsi que de la température du gaz ;
- Unité extérieure : il s’agit d’un élément d’une PAC bi-bloc qui a pour mission de puiser les calories présentes dans l’air ;
- Unité intérieure : il s’agit d’un élément d’une PAC bi-bloc qui a pour mission de récupérer les calories puisées par l’unité extérieure pour les distribuer l’énergie dans les circuits (chauffage et eau chaude) de l’habitation.
Sous combien de formes peuvent se décliner une PAC air-eau ?
Actuellement, deux formes de pompe à chaleur air-eau sont distribuées sur le marché. Il s’agit des pompes monoblocs et des pompes bi-blocs.
| Pompe à chaleur air-eau monobloc | Pompe à chaleur air-eau bi-bloc |
|---|---|
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Elle se compose d’une unité unique installée à l’extérieur de l’habitation et d’un système hydraulique qui a pour fonction de transmettre les calories puisées dans l’air jusqu’au circuit de chauffage air-eau. Ce dernier se chargera de la distribuer au circuit d’eau chaude sanitaire. |
Elle se présente comme la PAC air-eau la plus utilisée et la plus performante. Celle-ci se compose de deux unités : |
Pompe à chaleur air- eau : deux systèmes disponibles
En plus des deux formes, la pompe à chaleur air-eau se décline en deux types. Chacun d’entre eux utilise un système distinct : basse température et haute température. On distingue ainsi la pompe à chaleur basse température et la pompe à chaleur haute température.
| Pompe à chaleur air-eau basse température | Pompe à chaleur air-eau haute température |
|---|---|
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Comment fonctionne une pompe à chaleur air-eau ?
La pompe à chaleur air-eau se présente comme un système aérothermique utilisant les calories présentes dans l’air extérieur pour chauffer l’eau du circuit. Ce procédé est possible grâce au fluide frigorigène. Le fonctionnement d’une PAC air-eau peut être décrit en 5 phases :
Afin de faire passer le fluide frigorigène de l’état liquide à l’état gazeux pour permettre le chauffage de l’eau, la pompe à chaleur air-eau consomme de l’électricité, laquelle alimente son moteur électrique. C’est ce dernier qui permet de compresser le fluide frigorigène.
Concernant son rendement, celui-ci est exprimé par son coefficient de performance, abrégé en COP, lequel se traduit par la quantité de chaleur produite par rapport à l’énergie électrique consommée. Par exemple : Pour une pompe à chaleur avec une COP de 3, cela indique qu’elle restitue 3 kWh de chaleur (énergie thermique) pour une consommation électrique de 1 kWh.
Il est important de retenir que plus une PAC dispose d’un COP élevé, plus est performante.
Quelle puissance thermique choisir pour une pompe à chaleur air-eau ?
La puissance thermique également appelée puissance calorifique représente la quantité de chaleur que produit une pompe à chaleur air-eau. Celle-ci est alors exprimée en kW (kilowatt). Pour les PAC air-eau, les modèles disponibles sur le marché ont une puissance thermique située entre 5 kW et 20 kW. La question qui se pose : quelle puissance choisir pour sa PAC air-eau ?
Toutes les habitations ne sont pas logées à la même enseigne. Chacune a ses propres caractéristiques. Dans le choix de la puissance thermique nécessaire pour chauffer correctement une habitation et disposer d’une eau chaude sanitaire, 3 données vont influer sur celle-ci. Il s’agit :
- Du volume de l’habitation exprimée en m3 (mètre cube) ;
- Du coefficient de construction exprimé par la lettre « C » faisant référence à la qualité de l’isolation de l’habitation et se divisant en 6 (0,6 pour une habitation avec une isolation optimale à 1,6 pour une habitation dont l’isolation laisse à désirer) ;
- De la différence entre la température souhaitée et celle de référence sur la région (-9 °C pour le Grand Ouest et -3 °C pour le Sud Est).
C’est en multipliant ces 3 données que l’on obtient la puissance thermique nécessaire pour chauffer une habitation de manière optimale.
Quelles sont les procédures d’installation d’une pompe à chaleur air-eau ?
L’installation d’une pompe à chaleur air-eau ne nécessite pas beaucoup de travaux, du moins des travaux trop importants, à la seule condition que l’habitation dispose déjà d’une installation de chauffage ou encore de ventilo-convecteurs fonctionnant à l’eau, que ce pour l’un ou pour l’autre.
Prérequis d’installation d’une PAC air-eau bi-bloc
Voici les prérequis pour installer facilement une pompe à chaleur bi-bloc, qui est celle la plus couramment utilisée :
- Un système de chauffage central déjà installé pour distribuer la chaleur produite ;
- Un emplacement à l’extérieur suffisamment aéré (jardin, cour, mur de façade…) pour installer le module externe et faire en sorte qu’il fonctionne de manière optimale ;
- Un emplacement à l’intérieur, idéalement un local technique suffisamment spacieux pour accueillir l’unité centrale de la pompe à chaleur air-eau (module interne) ainsi que ses auxiliaires.
Dans le cas où l’habitation utilise uniquement des radiateurs électriques, il sera nécessaire de changer l’ensemble des radiateurs.
Une PAC air-eau en complément d’une chaudière
Bien qu’une pompe à chaleur air-eau ait été conçue pour fonctionner même avec des températures extérieures bien en dessous de 0 °C, jusqu’à -20 °C, elle devient moins performante plus la température chute. Afin qu’elle puisse garder des performances optimales même par grand froid, il est possible de l’installer en relève de la chaudière.
Combien coûte une pompe à chaleur air-eau ?
Par rapport à une chaudière classique à gaz ou au fuel, une pompe à chaleur air-eau est beaucoup plus onéreuse. Pour sa défense, elle est bien plus rentable puisqu’elle utilise de l’énergie gratuite : l’air. Selon l’Ademe (agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), le coût moyen pour l’achat d’une PAC air-eau varie entre 8 000 € à 16 000 € soit en TTC : 65 € à 90 €/m² chauffé. Pour ce qui est du prix d’une pompe à chaleur air-eau, celui-ci dépendra de l’installation, dont le coût de la main-d’œuvre varie en fonction des professionnels du secteur.
Des aides financières à l’acquisition d’une pompe à chaleur air-eau
L’investissement dans une pompe à chaleur air-eau peut être conséquent, mais peut rapidement être rentabilisé du fait du coût presque nul de l’énergie utilisée (l’air est gratuit, mais pas le courant électrique). Différentes aides financières sont proposées afin d’inciter les particuliers à opter pour des solutions énergétiques plus propres comme la PAC air-eau, dont voici quelques-unes d’entre elles :
| Types d’aides | Détails |
|---|---|
| CITE (Crédit d’Impôt Transition Énergétique) |
- 30 % du prix de la pompe à chaleur air-eau (TTC) ; - Plafonnement :
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| Taux de TVA Réduit |
- TVA de 5,5 % sur la fourniture et l’installation d’une pompe à chaleur air-eau dans le cas où l’entreprise qui vend l’équipement en assure également la pose ; - l’éligibilité pour cette TVA à taux réduit porte uniquement sur des travaux réalisés dans des habitations bâties depuis plus de deux ans. |
| Eco-PTZ (Prêt à taux 0) |
- jusqu’à 10 000 € pour une simple action ; - jusqu’à 20 000 € pour deux travaux ; - jusqu’à 30 000 € pour trois types de travaux ou pour financer l’atteinte de la performance énergétique globale minimale de l’habitation ; - les travaux doivent être réalisés par une entreprise labellisée RGE (Reconnue Garant de l’Environnement) ; - accessible sans condition de ressources ; - durée maximale de remboursement : 15 ans. |
| Prime Énergie + PAC |
- aide proposée dans le cadre du programme « Coup de pouce chauffage » du gouvernement depuis janvier 2019 ; - jusqu’à 4 000 € pour les foyers au revenu modeste ; - jusqu’à 2 500 € pour les autres foyers ; - l’éligibilité pour cette Prime Énergie + PAC porte notamment sur le remplacement d’une vieille chaudière gaz, charbon ou fioul par une pompe à chaleur air-eau. |
Comment entretenir une pompe à chaleur air-eau ?
Pour éviter que la pompe à chaleur air-eau ne s’effrite ou devienne moins performante au fil des années, il est nécessaire de l’entretenir. Pour cela, il est possible de souscrire à un contrat d’entretien lors de l’installation. D’ailleurs, il est recommandé de le faire.
Entretien annuel
Il y a une obligation d’entretien annuel (une fois par an) dans le cas où le fluide frigorigène de la pompe à chaleur air-eau à une charge supérieure à 2 kg, ce qui fait à peu près 12 kW. Avec un contrat d’entretien souscrit lors de l’installation, cet entretien est réalisé dans les règles de l’art d’autant plus que celui-ci prend également en charge, à titre gratuit, le déplacement de l’installateur si jamais la PAC subit un dysfonctionnement.
Nettoyage régulier
Le nettoyage et le dépoussiérage des modules, unité centrale et unité extérieure, sont vivement recommandés afin d’accroître la rentabilité, mais surtout d’allonger la durée de vie de l’équipement. Pour le cas du module externe, celui-ci doit par ailleurs être nettoyé avec soin pour éviter l’accumulation de feuilles et d’autres éléments. Et dans le cas d’une mise en arrêt pendant de nombreuses semaines, il est conseillé de le couvrir.
Vérifications courantes
Il peut arriver que le module hydraulique s’arrête à cause d’un manque d’eau dans le circuit de chauffage central. Ce défaut peut porter préjudice à la pression. Dans le cas où le circuit de chauffage central ne dispose pas d’une pression suffisante (minimale), toute l’installation va alors se mettre en mode sécurité. Avant de remplir le circuit, il faut faire attention à la composition initiale du fluide frigorigène utilisé par la pompe à chaleur air-eau. D’ailleurs, il est nécessaire de changer le fluide du circuit tous les 5 ans. Cela permet d’obtenir une qualité optimale d’échange thermique entre les émetteurs (radiateur, plancher chauffant…) et le fluide caloporteur.
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