POMPE A CHALEUR, LE GUIDE COMPLET.

La pompe à chaleur (PAC) est aujourd’hui l’un des systèmes de chauffage (et parfois de rafraîchissement) les plus plébiscités. Pourquoi ? Parce qu’elle est économe en énergie, efficace, et respectueuse de l’environnement. Je vous explique tout ici, simplement (enfin je vais essayer) !

 Air/Air : Elle prend la chaleur (ou la fraîcheur) de l’air extérieur et la restitue dans votre maison via une unité intérieure qui souffle l’air. C’est le principe d’une climatisation réversible.

 Air/Eau : Elle absorbe la chaleur de l’air extérieur pour chauffer l’eau de votre circuit de chauffage (radiateurs ou plancher chauffant).

Sol/Eau : Un réseau de tuyaux enterrés dans votre terrain (comme un plancher chauffant) récupèrent la chaleur du sol pour chauffer l’eau de votre chauffage central.

Eau/Eau : Elle utilise une source d’eau (puits, nappe phréatique, rivière) pour prendre la chaleur et la transférer à votre système de chauffage central.

1. Le fluide frigorigène : C’est le liquide (ou gaz) présent dans le circuit frigorifique de la PAC. C’est lui qui est capable d’absorber et de redonner la chaleur en changeant d’état (liquide, gaz). Il existe une relation entre sa pression et sa température : Plus sa pression augmente, plus sa température augment et inversement.
2. Le Compresseur : Il sert à compresser le gaz, à le monter en pression.
3. Le condenseur : C’est un échangeur (comme un radiateur de voiture par exemple) généralement composé de tubes en cuivre positionné en serpentin. Il restitue la chaleur produite par la PAC à votre eau de chauffage.
4. Détendeur : Son rôle est le diminuer rapidement la pression du gaz, ce qui engendre une baisse de la température de celui-ci.
5. Evaporateur : C’est lui aussi un échangeur, il est responsable de récupérer la chaleur de l’air extérieur. (Et même quand il fait froid, il y a toujours de la chaleur « des calories ».

On va maintenant détailler un peu plus le cycle afin de comprendre progressivement le rôle de chacun et leurs influences sur le système :

Reprenons donc notre cycle depuis le début : Le fluide frigorigène qui arrive de l’évaporeur est froid et sous forme de gaz,

1 - Il entre donc dans le COMPRESSEUR qui le comprime pour augmenter fortement sa pression. En comprimant le fluide, celui-ci voit sa température augmenter (plus la pression du fluide augmente et plus sa température devient élevée). Une fois que la haute pression est atteinte, le fluide est chaud et toujours sous forme de gaz.

2- Il arrive alors dans le CONDENSEUR ou il transmet sa chaleur à votre eau de chauffage (en gros, l’eau du chauffage tourne autour du condenseur pour permettre l’échange de chaleur). En perdant cette chaleur le fluide frigorigène se refroidit et « condense », il devient liquide cependant il est toujours sous haute pression.

3 - À la suite de cet échange de chaleur, le fluide, devenue liquide, arrive au niveau du DETENDEUR qui à pour mission de faire baisser la pression rapidement en le forçant à passer par un orifice très étroit, ce qui provoque une baisse rapide de sa pression. Comme la température du fluide est liée à la pression : la température baisse également.

4 -Le fluide est donc à son étape finale : Il rentre dans l’EVAPORATEUR à faible pression et froid, c’est pourquoi il peut récupérer de la chaleur venant de l’air extérieur pour commencer à se réchauffer.

Pour vous donner un ordre d’idée, dans un fonctionnement normal en hiver avec une température de 5°c à l’extérieur, le fluide est à une température d’environ -5°c à -10°c avant d’entrée dans l’évaporateur puis entre 0°c et +5°c à sa sortie.

[Ces températures varient selon plusieurs paramètres, mais c’est pour vous donner un ordre de grandeur]

C’est donc à ce moment-là que le cycle est complet : Le fluide retourne dans le compresseur et c’est ainsi que tout recommence.

C’est grâce à ce fonctionnement que les pompes à chaleur arrivent à des rendements hyper intéressant car elles consomment en moyenne trois fois moins d’énergies (donc d’électricité) en comparaison à des radiateurs électriques.

En gros, pour 3000W de chauffage, elle consommera seulement 1000W.

 Les PAC contribuent efficacement à la réduction des émissions de gaz à effet de serres car elles utilisent de l’énergie présente naturellement dans l’air ou l’eau. C’est également pour cette raison qu’elles consomment beaucoup moins d’énergie qu’un système classique.

Ces chiffres sont parlants et démontrent que l’empreinte carbone est drastiquement moins élevée.

Au moment de vous lancer dans un projet de pompe à chaleur, vous faites généralement plusieurs devis pour pouvoir comparer, seulement j’ai remarqué que ceux-ci sont souvent tous très différents, il est alors difficile pour vous de faire un choix et de bien comprendre les différences. Je vais vous expliquer les points importants à regarder et à comparer.

Vérifier si le calcul de déperditions de votre maison est cohérent d’un devis à l’autre. La puissance de la PAC à -7°C est un point capital. Dans notre région la température de référence pour le calcul de puissance en hiver est de -7°C. Cette information vous donne la puissance de la pompe à chaleur quand il fera -7°C dehors et que vous souhaitez 19°C dans votre maison.

- La puissance de la PAC à -7°C = C’est un point capital. Dans notre région la température de référence pour le calcul de puissance en hiver est de -7°C (ça varie en fonction des régions). La puissance de la machine est toujours indiquée par le fabricant et doit être présente sur le devis.

Cette information vous donne la puissance de la pompe à chaleur en chauffage quand il fera -7°C dehors et que vous souhaitez 19°C dans votre maison (attention si vous souhaitez chauffer à 21 ou 22, il faudra bien le notifier à l’entreprise pour modifier les calculs de puissance).

Le COP (coefficient de performance) et le SCOP (performance moyenne de l'installation sur une année complète) : Il doit également être présent sur votre devis. Plus ces coefficients sont élevés, plus votre PAC sera économe et performante.

- Vérifier le bruit (en Décibels) que génère votre groupe extérieur afin de ne pas énerver votre voisin le plus proche et éviter tout désagréments !

Vous devez attacher une vigilance extrêmement importante sur ce point. Une pompe à chaleur, c’est comme une voiture au Diesel, ça doit rouler ! Ce n’est pas fait pour s’arrêter et redémarrer en permanence.

Pour info, en moyenne votre PAC doit démarrer 1 à 2 fois par heure. Il vaut mieux avoir une pompe à chaleur légèrement sous-dimensionnée : si par temps très froid elle manque de puissance, elle fera appel à son appoint électrique.

L’installation d’une PAC ne se résume pas seulement à brancher l’unité extérieure et intérieure. Une étape crucial -trop souvent sous-estimée- est la partie hydraulique de l’installation. C’est elle qui assure le transfert de la chaleur produite par la PAC à vos émetteurs (radiateurs ou plancher chauffant).

Voici un schéma représentatif d’une installation type, avec ses composants clés.

️Certains éléments peuvent varier selon les spécificités du chantier, mais la logique reste la même.

A – Séparateur d’air : Il permet d’évacuer les microbulles d’air présentes dans l’eau de chauffage (pas obligatoire).

B – Filtre à boues : INDISPENSABLE, il capte les impuretés et les boues présente dans l’eau de chauffage grâce a son filtre. Il dispose également d’un puissant aimant qui vient récupérer tous les débris ferreux présents dans l’eau.

C – Le ballon tampon : Il est également indispensable quand on installe une pompe à chaleur et primordiale pour la bonne santé de votre PAC. Il permet plusieurs choses :

• Assure un débit d’eau suffisant et stable à la pompe à chaleur (sur le circuit primaire).
• Il limite les démarrages/arrêts, dit « courts-cycles » de votre PAC car il stocke plusieurs dizaines de litres d’eau prête à être chauffée.
• Il permet également d’avoir un débit d’eau différent entre la partie pompe à chaleur « circuit primaire » et la partie réseau de votre installation « circuit secondaire » car effectivement une pompe à chaleur à besoins en général d’un débit de 20L/min (pour une différence de température entre départ et retour de 5°C) tandis qu’un réseau de chauffage classique avec des radiateurs tourne entre 12 et 15L/min (pour une différence de température entre départ et retour de 10°C).

D – Le circulateur secondaire : C’est la « pompe » qui permet la circulation de l’eau dans le réseau secondaire, c'est-à-dire la partie radiateurs ou plancher chauffant.

E – Les sondes secondaire : Ces deux sondes mesurent en temps réel la température de l’eau au départ et au retour du circuit secondaire. Ces données sont transmises à la PAC, qui peut ainsi ajuster sa puissance pour maintenir une température constante, adaptée à votre confort.

F – Ce composant regroupe les différents départs et retour vers les radiateurs ou boucles de plancher chauffant. Il peut être en cuivre, en inox ou en plastique. Sa présence dépend du type de distribution choisi (piquage direct, nourrices, etc.). 

G – La soupape différentielle : Elle est nécessaire seulement si tous les radiateurs ou boucles de plancher chauffant sont équipés de robinets thermostatique. Son rôle est de toujours laisser un débit d’eau minimum pour ne pas abimer le circulateur dans le cas où l'ensemble des émetteurs seraient fermés.

H – Le disconnecteur : C’est un dispositif anti-pollution, il empêche que l’eau de chauffage puisse retourner dans le réseau d’eau sanitaire. Il est obligatoire sur n’importe quelle installation de chauffage qui serait raccordé en permanence à une arrivée d’eau de ville pour son remplissage.

I – Le vase d’expansion (non présent sur mon schéma)  : C’est un réservoir (souvent rouge) composé d’une « cuve » de quelques litres fermés hermétiquement, au milieu se trouve une membrane où d’un coté se trouve de l’azote (ou de l’air) et de l’autre coté l’eau de chauffage. Cela évite que la pression ne monte trop haut quand l’eau se dilate sous l’effet de la chaleur, ce qui protège l’installation et empêche les déclenchements intempestifs de la soupape de sécurité.