Conseils Thermiques

les pompes à chaleur

l'avis de la rédaction

Les systèmes de pompes à chaleur sont une bonne alternative aux chaudières gaz à condensation. Cependant, leur essor risque de ne pas durer si les systèmes ne deviennent pas plus fiables et plus performants, puisque c'est deux derniers critères posent de nombreux problèmes aux utilisateurs actuels.

présentation

Durant les 10 dernières années, les ventes de pompes à chaleur ont explosé en France. Premièrement parce que les PAC fonctionnent grâce à l'électricité, qui est une énergie qui reste bon marché. De plus, les PAC sont les seuls systèmes à bénéficier de rendements supérieurs à 1 : que l'on appelle COP. Cela signifie qu'en payant 1kWh d'électricité, la maison recevra jusqu'à 3 à 4kWh de chaleur. A noter que tout le monde (ou presque) possède déjà une pompe à chaleur car c'est ce principe qui équipe nos réfrigérateurs.

principe

Le principe d'une pompe à chaleur repose sur la différence de température entre l'évaporation et la condensation selon la pression d'un fluide. Ce dernier doit être un assemblage de plusieurs fluides pour répondre à ce critère. Voilà comment fonctionne une pompe à chaleur : pac schéma animé de principe d'une pompe à chaleur Principe : la chaleur de l'air extérieur (même en dessous de 0°C il y a de la chaleur) ou de l'eau va faire évaporer le fluide de la PAC (évaporateur). Une fois celui-ci compressé (compresseur), il se condensera à l'intérieur de la maison (condenseur), libérant la chaleur qu'il a accumulé. Enfin, le détendeur permettra de remettre le fluide à l'état initial, c'est-à-dire liquide et à basse pression.

les technologies de pompes à chaleur

Les PAC à détente directe

Avec cette technologie, il n'y a qu'un seul circuit remplit de fluide frigorigène. Ce dernier circule donc dans les pompes, les capteurs et les émetteurs de chaleur. Solution à éviter car la charge en fluide frigorigène est très importante et les risques de pollution sont donc élevés

pac à détente directe Schéma d'une PAC à détente directe

Les PAC mixtes

Le fluide frigorigène circule dans les capteurs de chaleur et les transmet via un échangeur au fluide de chauffage (air ou eau). Les performances sont légèrement inférieures à celle d'un PAC à détente directe (ajout d'un échangeur) mais la charge en fluide est moindre.

pac mixte Schéma d'une PAC mixte

Les PAC à fluide intermédiaire

Le fluide frigorigène est contenu uniquement dans la PAC. Un premier fluide vient lui apporter les calories nécessaires à son évaporation, la chaleur sera ensuite transmise au fluide de chauffage.

pac à fluide intermédiaire Schéma d'une PAC à fluide intermédiaire

les techniques de chauffage grâce aux pompes à chaleur

les pompes à chaleur aérothermiques :

pac aérothermiqueCe sont les systèmes les plus utilisés. Ils captent les calories de l'air extérieur pour les restituer grâce à des ventilo-convecteurs (convecteurs à air) ou par le biais de planchers chauffants à eau. Ils sont faciles à mettre en place et restent moins onéreux que les systèmes géothermiques mais avec des performances moindres. Dans le cas des PAC aérothermiques, les COP sont généralement de 3 à 10 selon la température extérieure. Ces systèmes doivent être réversibles ou équipés de résistances de dégivrage pour éviter que le givre ne bouche pas l'évaporateur lorsque les températures sont négatives. prixPrix d'une pompe à chaleur Air/air : de 60 à 90€/m² chauffé (et rafraîchi)
Aucun crédit d'impôts et TVA à 5,5% uniquement pour les maisons achevées depuis plus de 2 ans
prixPrix d'une pompe à chaleur Air/eau : de 65 à 90€/m² chauffé (et rafraîchi)
Crédits d'impôts de 22% pour toutes les maisons (même en construction) et TVA à 5,5% uniquement pour les maisons achevées depuis plus de 2 ans

Les pompes à chaleur géothermiques horizontales

capteur horizontalLe système permet de capter les calories contenues dans la terre pour la restituer à l'intérieur. Le capteur doit être situé à une profondeur d'environ 80cm et faire une surface d'environ deux fois la surface habitable de la maison. Le principal avantage de cette technologie est que la température de la terre, même à une faible profondeur est plus constante que l'air extérieur. Cela permet d'avoir des températures plus élevées qui augmentent donc les COP de l'installation.
Plus d'informations sur les pompes à chaleur géothermiques et la géothermie en général ici. prixPrix pour une pompe à chaleur à capteur horizontal : de 85 € à 135 € par m² chauffé
Crédits d'impôts de 36% pour toutes les maisons (même en construction) et TVA à 5,5% uniquement pour les maisons achevées depuis plus de 2 ans

Les pompes à chaleur géothermiques verticales

capteur verticalC'est sans aucun doute le système le plus onéreux des technologies de PAC. En effet, on creuse à des profondeurs pouvant atteindre 15m. Le fluide captera ainsi les calories contenues dans la terre ou bien celles d'une nappe phréatique ou d'un puits. Ces deux dernières possibilités nécessitent cependant des précautions très particulières. A cette profondeur, la température est constante et fait donc bénéficier de COP stables et élevés.
Plus d'informations sur les pompes à chaleur géothermiques et la géothermie en général ici. prixPrix pour une pompe à chaleur à capteur vertical : de 145 € à 185 € par m² chauffé
Crédits d'impôts de 36% pour toutes les maisons (même en construction) et TVA à 5,5% uniquement pour les maisons achevées depuis plus de 2 ans

Les split systèmes

split systemeLes split systèmes sont particulièrement présents dans les locaux tertiaires. Ils fonctionnent sur le même principe que les PAC aérothermiques mais sont splittés (séparés) en plusieurs unités. C'est-à-dire qu'il y a une pompe à chaleur par pièce (ou bureau). Ces systèmes sont peu onéreux mais leurs performances énergétiques sont les plus basses des systèmes de PAC.
prixPrix d'un split system : de 35 à 50€/m² chauffé
Aucun avantage financier

Récapitulatif des technologies possibles selon la configuration


récapitulatif des solutions de pompes à chaleur Récapitulatif des solutions de pompes à chaleur possibles selon la configuration (guide pompe à chaleur Ademe)

plusavantages

moinsinconvénients

conclusion

Les systèmes de pompes à chaleur sont une bonne alternative aux chaudières gaz à condensation. Cependant, leur essor risque de ne pas durer si les systèmes ne deviennent pas plus fiables et plus performants, puisque c'est deux derniers critères posent de nombreux problèmes aux utilisateurs actuels.

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commentaires et questions

Benjamin (Admin) le 18.07.13

Bonjour,
Bien entendu, il vaut toujours mieux isoler avant de changer de système de chauffage.
Une PAC consommant 2 à 3 fois moins d'électricité en moyenne, cette solution est donc plus écologique que des radiants classiques, même s'il faut faire attention au gaz présent dans les PAC qui a un fort pouvoir d'émission de gaz à effet de serre. Pour finir, effectivement, les PAC ont de meilleurs rendements dans le Sud puisque leurs performances sont accrues avec la température.

mifrette le 11.07.13

Bonsoir,
Je me pose la question de l'opportunité d'un système de pompe à chaleur, sachant que j'ai une maison chauffée à l'électricité de 140 M2(Année 1990). Pas si bien isolée car l'hiver on gêle au rez de chaussée, on a aussi un insert pour le soir ou le Wend. Ne faudrait-il pas commencer d'abord par revoir l'isolation (garage, fenêtres?) Je suis en région parisienne, et il paraît que ce système est plus performant dans le midi. Est-ce plus écologique que le tout nucléaire que représente le chauffage électrique (panneaux rayonnants dans ma maison)Merci pour votre réponse.M

Dan54 le 27.01.13

Pour compléter l'aspects des coûts voici une estimation basée sur des coûts d'énergie fin 2012 , arrondi au centime d'euro
Electricité avec radiateurs 0,13$/kwh final utile de chauffage
Electricité avec PAC Cop 2,5 0,05 $/kwh utile
Fioul chauffage central standard 0,11 $/kwh
Propane 0,11 ( condensation ) à 0,15 $/kwh ( dépend du fournisseur aussi )
Gaz naturel distribué 0,06 ( condensation à 0,08 $/kwh
Charbon ( avec un poêle ) 0,09 $/kwh
Bois avec insert d trend 75% et à 60$ le stère 0,09 $ le kwh

Ces prix sont estimés avec des prix et des performances trouvées sur le marché
Noter que les couts du gaz naturels seraient probablement plus élevés sur un marché libre ( au moins au niveau du fioul ) et que le prix de l'électricité exploserait d'un facteur 5 à 6 sans le nucléaire et le thermique classique ( prix d'achat du nucléaire 0,04 $ $/kwh, du thermique 0,1 à 0,15 $/kwh et plus de 0,30 $/kwh pour l'éolien ou le photovoltaïque auxquels il faudra ajouter taxes, TVA frais commerciaux et de distribution )

Benjamin (Admin) le 30.12.12

Bonjour,
Je ne suis pas tout à fait d'accord avec votre point de vue.
En effet, une part non négligeable des gens en situation de précarité énergétique sont locataires et ne sont donc pas responsables des conditions dans lesquelles ils vivent. En rappelant que ces logements sont généralement vétustes ou insalubres.
On peut tout de même noter que l'aide pour la précarité énergétique va être étendue et que divers organismes (ANAH et ADEME) en particulier sont chargés d'accompagner les foyers en situation de précarité énergétique (réalisation d'audit et sensibilisation aux éco-gestes par exemple).

Mais on s'éloigne de la thématique des pompes à chaleur...

Pour y revenir, comme je l'ai dit, les PAC ne sont pas toujours une bonne solution, mais si l'on souhaite utiliser la géothermie, si l'on a pas de gaz de ville, entre autres... cela peut-être une bonne alternative.

gaston 87 le 29.12.12

disons que les pac sont une bonne alternative au gaz...propane!!
la précarité énergétique est tout de méme finançiére; lorsqu' l'on a pas les moyens de payer son énergie, comment peut on investir pour isoler son habitat?? toutefois, nos responsables ont choisi la hausse des énergies pour influer sur le fait qu'il est impératif de les économiser;soit,mais tous le monde n'en aura pas les moyens: d'autre part, on peut étre sceptique sur la méthode, car on a fait de méme avec la cigarette, il y a toujours autant de cigarettes fumées.
par contre on pourrait investir dans l'isolation pour les plus démunis, cela couterait cher mais avec des bénèfices à long terme. hélas, on a pris le chemin inverse: on augmente, on taxe, on réduit les aides,on réglemente, on débat, on moralise.... cela va créer la bousculade pour moderniser l'habitat !!

Benjamin (Admin) le 23.12.12

Bonjour,
Effectivement, je ne me souvenais plus avoir utilisé l'expression 'la moins chère du marché' et cette erreur est désormais corrigée. Elle reste cependant assez bon marché.
Le coût de l'énergie n'est pas forcément la principale cause de la précarité énergétique. En effet, les logements touchés sont avant tous des bâtiments extrêmement énergivores. Il faut donc pour moi parler de surconsommations énergétiques avant du coût de l'énergie quant on parle de précarité énergétique.
Les PAC sont une bonne alternative au gaz, signifie plutôt : lorsque le gaz naturel n'est pas disponible (ce qui est le cas de nombreux foyers) ou bien qu'un rafraîchissement est nécessaires par exemple.

gaston 87 le 23.12.12

loin de moi l'idée de déformer vos propos, car je reste admiratif de votre travail sur le site.
toutefois l'expression< l'énergie la meilleure du marché> induit qu'elle est la moins chére, sinon comment fait vous pour qu'une énergie la plus chére du marché soit de fait la meilleure du marché?? je vous rappele que l'on nous parle de précarité énergitique vis à vis du couts des énergies.c'est que cela ne doit pas étre si bon marché que ça!!
une bonne alternative est une solution à performance égale( pas de doute sur ce point) et à investissement quasi identique.... il y a un fossé financier entre les 2 investissements.quand aux inconvénients que vous énumérez,( bien réels je vous confirme) sont ils compatibles avec une bonne alternative ??

Benjamin (Admin) le 22.12.12

Bonjour,
Vous déformez nos propos. En effet, dire que l'électricité reste bon marché n'est pas dire que c'est la solution la moins chère. De plus, si il est vrai que son coût ne cesse d'augmenter, il en va de même pour les autres énergies (y compris le bois qui risque d'être taxé de manière importante d'ici 2014).
Je persiste également à dire que les PAC sont une bonne alternative aux chaudières gaz à condensation, notamment en géothermie où les COP sont intéressants toute l'année avec la possibilité d'une rafraîchissement (dans les zones climatiques ou c'est nécessaire évidemment).
Il faut également rappeler (ce qui sera rajouté prochainement à cet article) qu'il existe des PAC fonctionnant au gaz.

gaston87 le 22.12.12

petite erreur en présentation spécifiant que l'électricité est l'énergie la moins chére du marché, je crains au contraire que ce soit l'inverse avec le propane en prenant le prix au KWH, et avec la hausse de la cspe et de janvier 2013 à venir, elle sera la plus chére du marché !! avec un systéme thermodynamique et un cop de 3, on retombe au prix du granulés et pas loin du gaz naturel.dire que les pac sont une bonne alternative au chaudiére gaz à condensation est plus que sujet à caution,surtout si le gaz est du gaz naturel.
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