Pompe à chaleur : quel modele choisir, quel est le cout, avantages et inconvenients
Une pompe à chaleur (PAC) est un dispositif thermodynamique permettant de
transférer la chaleur du milieu le plus froid (et donc le refroidir encore) vers
le milieu le plus chaud (et donc de le chauffer), alors que, naturellement, la
chaleur se diffuse du plus chaud vers le plus froid jusqu'à l'égalité des
températures. On parle de cycle frigorifique pour désigner ce cycle
thermodynamique. Différents appareils utilisent le principe de pompe à chaleur
pour leur fonctionnement : le réfrigérateur ou le climatiseur par exemple sont
des pompes à chaleur. La pompe à chaleur est aussi utilisée dans le cadre de la
thermique du bâtiment pour le chauffage de ceux-ci. La pompe à chaleur ou PAC
est constituée d’un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide
frigorigène à l’état liquide ou gazeux selon les organes qu’il traverse. Ces
organes sont au nombre de quatre : l’évaporateur, le compresseur, le condenseur,
et le détendeur.
Pour simplifier, on peut dire que la pompe à chaleur prélève un peu de chaleur
du sol du jardin, de l’air environnant ou de l’eau d’une nappe, augmente son
niveau de température et restitue une chaleur à une température plus élevée dans
le logement.
Son fonctionnement est d’autant plus efficace que la différence entre la
température du milieu où est puisées la chaleur et celle des émetteurs de
chaleur du logement est réduite. Les fluides frigorigènes sont pour la plupart
nocifs pour l’environnement. Ceux qui détruisent la couche d’ozone sont
maintenant interdits ou en cours d’élimination. C’est le cas du R22, qui a
longtemps été le fluide frigorigène le plus employé. Ils sont remplacés par des
fluides comme les HFC (R407C, R410A, R417A), inoffensifs vis à vis de la couche
d’ozone. Mais ces fluides restent de puissants gaz à effet de serre. Les pompes
à chaleur sont classées selon :
• L'endroit où elles puisent leur énergie : le sol, l'air ou l'eau.
• Le système de diffusion de la chaleur à l'intérieur de la maison : air ou eau
Il existe divers types de pompes à chaleur en fonction
pompe a chaleur air air- aérothermie : elle cherche l’énergie dans l’air
extérieur et la restitue en propulsant de l’air. La pompe à chaleur air air est
moins chère et plus facile à installer, mais n’est pas un chauffage qui convient
dans les régions très froides.
pompe a chaleur air eau - aérothermie : elle cherche l’énergie dans l’air
extérieur et la restitue en chauffant de l’eau. La pompe à chaleur air eau peut
être raccordé à un système de chauffage central existant. Elle est peu chère et
bénéficie du crédit d’impôt.
pompe a chaleur sol sol ou pompe a chaleur sol eau - géothermie : elle peut
fonctionner même à très basse température. La pompe à chaleur géothermie
nécessite des capteurs dans le jardin (cf ci-dessous) et est compatible avec un
plancher chauffant ou un radiateur basse température.
pompe a chaleur eau eau- hydrothermie : elle peut fonctionner même par grand
froid. La pompe à chaleur eau eau nécessite une source d’eau ou un plan d’eau à
proximité.
Avantages :
Pour 1kWh d’électricité consommé, la pompe à chaleur en restitue de 2 à 7 en
fonction des modèles et de l’écart de température, en moyenne 3 ou 4 kWh.
La pompe à chaleur est réversible et permet de remplacer la climatisation en
produisant du froid.
Ce système ne produit pas d’odeur comme une chaudière à fioul par exemple.
Il n’y a pas besoin d’espace de stockage d’un combustible pour les pompes à
chaleur.
Il n’y a pas de rejet et donc pas besoin d’un conduit d’évacuation.
Un crédit d’impôt permet d’alléger les dépenses d’installation de pompe à
chaleur
Inconvénients :
Le prix de l’installation d’une pompe à chaleur est relativement onéreux, mais
vite amorti par le gain lié à la consommation.
C’est une énergie propre car sans rejet, ni combustible, ce n’est toutefois pas
une énergie renouvelable car nécessite de l’électricité.
Attention, l’avantage de la réversibilité peut devenir coûteux et
anti-écologique si elle est utilisée abondamment pendant l’été !
L’air extérieur contient une grande quantité d’énergie : les calories,
renouvelées par le rayonnement solaire, le vent, les pluies. La pompe à chaleur
capte cette énergie gratuite, la réchauffe via une batterie d’échange et la
transfère au circuit de chauffage. À savoir : une déclaration de travaux pour
l’unité extérieure visible est nécessaire. La chaleur circule dans le circuit
hydraulique du chauffage à eau chaude et s’adapte à divers émetteurs : sol
chauffant basse température, radiateur ou ventilo-convecteur. Le
rafraîchissement est aussi possible avec une PAC réversible qui alimente alors
un sol chauffant-rafraîchissant, un ventilo-convecteur à eau… L’énergie puisée
est parfois suffisante pour chauffer toute la maison (préchauffage ou production
d’eau chaude compris). Mais les performances de l’appareil dépendent de la
température extérieure, et un appoint thermique peut être nécessaire. Par
ailleurs, une bonne isolation acoustique de l’unité extérieure est à prévoir.
Les PAC classiques sont dites basse température , car elles produisent une
eau à 30-35 °C maximum. Elles conviennent aux sols chauffants et aux radiateurs
basse température dont elles valorisent les performances.
Les PAC qui produisent une eau jusqu’à 40-45 °C. Elles sont adaptées aux mêmes
émetteurs que les modèles à basse température, mais peuvent aussi convenir à un
circuit de chauffage existant si les radiateurs sont dimensionnés en
conséquence.
La température de l’eau peut atteindre 75 °C. Ces PAC peuvent remplacer une
chaudière et utiliser un réseau de radiateurs classiques à eau chaude pour
chauffer toute la maison. Elles peuvent aussi produire l’eau chaude sanitaire.
Récupérateur d’eau
L'installation d'une cuve de récupération d'eaux de pluie est une alternative
intéressante aux puits. De plus l'installation d'une telle cuve est une
opération civique dans la mesure où elle fera office de rétention d'eau
pendant les gros orages et participera à la limitation des inondations.
Si vous voulez, utiliser ce système pour l'arrosage d'un grand jardin (surtout
dans le midi de la France), viser à devenir quasi autonome, utiliser l'eau de
pluie pour les sanitaires, avoir de l'eau même en période de sécheresse
prolongée, alors, une contenance d'au minimum 10 à 15 m3 est à requise. Pour une
telle cuve, il faudra vous adresser à un vendeur spécialisé ou bien la
construire par vous-même.
Si vous voulez par contre, une installation plus simple, un coût d'installation
modéré, un retour sur investissement rapide, alors, l'utilisation d'une cuve
béton préfabriquée de 4 m3 est un compromis intéressant. C'est ce que nous
allons décrire ci-après.
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