Pompe à chaleur air-eau : prix, fonctionnement, installation

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La pompe à chaleur air-eau, aussi appelée pac air-eau, est un système de chauffage écologique qui peut diviser par trois les factures d'électricité d'un foyer dans des conditions optimales. Cet appareil fonctionne en puisant les calories présentes dans l'air ambiant pour les transformer en énergie. La chaleur sert alors à produire du chauffage ou de l'eau chaude sanitaire dans le logement. Guide sur le fonctionnement d'une pac air-eau, les étapes d'installation ainsi que les avantages et inconvénients.


🌫 Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur air-eau ?

La pompe à chaleur air-eau est un type de pompe à chaleur aérothermique (dans la même catégorie que la pompe à chaleur air-air). C'est un système de chauffage qui capte les calories d'énergie présentes dans l'air. L'énergie vient ensuite intervenir sur l'eau du circuit de chauffage afin de chauffer le logement ou produire de l'eau chaude sanitaire.

La pac air-eau est compatible avec la plupart des systèmes de chauffage existants (radiateurs ou plancher chauffant par exemple), la rendant idéale en rénovation - par exemple pour remplacer une vieille chaudière fioul - et en construction.

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur hybride ? La pompe à chaleur hybride est une technologie relativement récente. Elle consiste à combiner une pompe à chaleur air-eau avec une chaudière gaz à condensation. Il s'agit d'une combinaison très intéressante car elle permet de profiter des avantages des deux systèmes : l'utilisation des énergies renouvelables par la pac et le haut rendement énergétique de la chaudière. En fonction des conditions et des températures, le système choisit automatiquement s'il faut plutôt recourir à la pac ou à la chaudière.

Comment fonctionne une pompe à chaleur air-eau ?

Quel est le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau ?

Comme évoqué plus haut, une pompe à chaleur air-eau utilise l'air extérieur pour produire de l'énergie et de la chaleur. Pour cela, elle est composée de quatre éléments essentiels qui fonctionnent en circuit fermé :

  1. L'évaporateur capte les calories de l'air extérieur et les transmet au fluide frigorigène, qui se transforme en gaz sous l'effet de la chaleur ;
  2. Le compresseur comprime le gaz pour le chauffer davantage ;
  3. Cette chaleur est transmise à l'eau du circuit de chauffage via le condenseur ;
  4. Le détendeur fait baisser la pression et la température du fluide pour que celui-ci retrouve son état initial et pour que le cycle reprenne.

Comment marche une pompe à chaleur air-eau en hiver ?

En raison de son mode de fonctionnement à l'air, les performances de la pompe à chaleur air-eau dépendent fortement des températures extérieures. Généralement, la puissance et la performance de l'appareil chutent considérablement lorsque les températures sont au-dessous de -7 °C. Les pac air-eau ne sont donc pas vraiment adaptées aux climats rigoureux.

En période de grand froid, la pompe à chaleur air-eau nécessite le plus souvent d'être complémentée par un chauffage d'appoint. À savoir que la plupart des pac sont déjà équipés d'un appoint électrique intégré qui prend automatiquement le relais lorsque les températures sont trop basses. Dans ce cas, il y a donc deux modes de fonctionnement possibles :

  1. En mode monovalent : la pompe à chaleur fonctionne seule et peut couvrir l'ensemble des besoins en chauffage du logement ;
  2. En mode bivalent : la pompe à chaleur fonctionne en priorité, mais lorsque les températures atteignent un certain seuil, le chauffage d'appoint prend le relais.

Comment fonctionne une pompe à chaleur air-eau réversible ?

Pompe +a chaleur réversible

Certains modèles de pompes à chaleur air-eau peuvent fonctionner comme un climatiseur en été. Pour cela, l'appareil est équipé d'un kit supplémentaire qui le rend réversible. Ainsi, le cycle est simplement inversé : la pac capte les chaleurs de l'air intérieur et les rejette à l'extérieur.

Attention, la pac air-eau réversible est différente de la climatisation. La première fait baisser la température de quelques degrés, alors que la seconde sert à refroidir l'air et à maintenir la température précise demandée.

Le système réversible de la pac air-eau n'est possible que lorsque le logement est équipé d'un plancher chauffant rafraîchissant ou de radiateurs ventilo-convecteurs.

Quels sont les avantages et les inconvénients d’une pompe à chaleur air-eau ?

La pompe à chaleur air-eau utilise une énergie renouvelable pour fonctionner. C'est un système qui présente donc de nombreux avantages économiques et écologiques. Cependant, elle a aussi quelques inconvénients qu'il est important de prendre en compte :

Les avantages et inconvénients d'une pompe à chaleur air-eau
Avantages Inconvénients
  • Elle nécessite d'être couplée à un chauffage d'appoint en période de grand froid ;
  • Elle nécessite un investissement de départ important ;
  • Elle peut être bruyante (au niveau de l'unité extérieure) et doit être installée à une certaine distance du voisinage.

Quel est le prix d’une pompe à chaleur air-eau ?

Le prix d'une pompe à chaleur air-eau varie en fonction de nombreux facteurs. Il peut osciller entre 10 000 et 16 000 €, selon les caractéristiques de l'appareil (performance, puissance, marque, etc.). L'explication ci-dessous résume ce qu'il faut savoir sur le prix total d'une pompe à chaleur air-eau.

Le coût peut aussi augmenter en fonction de la surface du logement à chauffer. Logiquement, plus le logement est grand ou plus il y a de pièces à chauffer, plus la pompe à chaleur doit être puissante et donc plus chère. L'Ademe estime le prix d'une pompe à chaleur air-eau à entre 65 à 90 € TTC par mètre carré chauffé. Ainsi, ci-dessous quelques indications de prix d'une pac air-eau :

  • Pour une maison de 100 m2 : entre 6 500 et 9 000 € TTC ;
  • Pour une maison de 150 m2 : entre 9 750 et 13 500 € TTC ;
  • Pour une maison de 200 m2 : entre 13 000 et 18 000 € TTC.

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🔧 Comment installer et entretenir une pompe à chaleur air-eau ?

Quels sont les critères pour bien choisir sa pompe à chaleur air-eau ?

Les pompes à chaleur air-eau existent en plusieurs modèles. Il est important de choisir son appareil en fonction de ses besoins et des caractéristiques de son logement. Pour cela, il faut considérer les critères ci-dessous avant de choisir sa pac air-eau :

  • La surface du logement : la surface à chauffer conditionne la puissance nécessaire de la pompe à chaleur air-eau. En effet, si l'appareil est surdimensionné, il sera plus cher non seulement à l'achat, mais également à l'usage. Sous-dimensionné, il ne pourra pas couvrir les besoins en chauffage du logement ;
  • Le COP (coefficient de performance) : la performance de l'appareil se mesure avec son COP, qui est le rapport entre la quantité d'énergie produite et celle consommée. C'est un bon indicateur des économies d'énergie réalisables ;
  • La température de sortie de l'eau : il existe des pompes à chaleur haute température et basse température, à choisir en fonction du type de radiateurs qui équipent le logement ;
  • L'usage de l'appareil : si la pompe à chaleur air-eau sera utilisée uniquement pour le chauffage, ou aussi pour l'eau chaude et la climatisation ;
  • Les fonctions additionnelles comme la technologie Inverter, qui permet de réaliser davantage d'économies et de prolonger la durée de vie de la pac air-eau, car elle sollicite uniquement 20 à 30 % de la capacité de la PAC au lieu de la faire fonctionner à plein régime sans arrêt ;
  • La marque de la pac : il est plus souvent recommandé d'opter pour des marques reconnues pour garantir la qualité et la résistance de l'appareil.

Quelles sont les étapes d’installation de sa pompe à chaleur ?

Installation et entretien de sa pompe à chaleur air-eau

L'installation d'une pompe à chaleur air-eau doit être réalisée par un professionnel. Le recours à un artisan disposant de la qualification RGE est d'ailleurs obligatoire pour prétendre aux aides de l'État pour la rénovation énergétique. Lors de l'installation, le professionnel va :

  1. Installer le groupe extérieur qui va servir à capter l'air. Son installation est encadrée par l'AFPAC (Association Française pour la pompe à chaleur), qui liste les conditions idéales d'emplacement afin de ne pas déranger le voisinage ;
  2. Mettre en place l'unité intérieure. Celle-ci doit être installée idéalement à moins de 20 mètres du groupe extérieur ;
  3. Raccorder l'installation au circuit de chauffage. En construction, le professionnel va effectuer le raccordement sur les émetteurs choisis par le particulier. En rénovation, la pac air-eau se raccorde au circuit de chauffage existant ;
  4. Mettre en place le fluide frigorigène ;
  5. Brancher le système au tableau électrique ;
  6. Mettre en place les sondes extérieures et intérieures qui permettent à l'appareil de fonctionner de manière optimale, et mettre en service l'installation.

Quelles aides sont disponibles pour l’achat et l’installation de sa pompe à chaleur air-eau ?

Il existe différentes aides pour l'installation d'une pompe à chaleur air-eau. En effet, grâce aux performances élevées de l'appareil et son fonctionnement aux énergies renouvelables, elle est éligibles aux aides de financement mises en place par l'État :

  • MaPrimeRénov : cette aide est attribuée par l'Anah. Son montant peut aller jusqu'à 5 000 € en fonction des revenus du foyer pour l'installation d'une pompe à chaleur air-eau ;
  • La prime énergie : cette prime est accordée le plus souvent par les fournisseurs d'énergie, dans le cadre du dispositif des CEE (Certificats d'Économies d'Énergie). Son montant varie en fonction des travaux et des caractéristiques du logement ;
  • L'éco-PTZ : il s'agit d'un prêt bancaire avec zéro intérêt d'un montant maximal de 50 000 €, attribué uniquement dans le cadre de travaux de rénovation énergétique ;
  • La TVA à 5,5 % : les matériels et la main d'œuvre pour l'installation d'une pac air-eau sont soumis à une TVA réduite à 5,5 %, au lieu des 20 % habituels.

Comment entretenir sa pompe à chaleur air-eau ?

Comme tout système de chauffage, la pompe à chaleur air-eau est soumise à un entretien obligatoire une fois tous les deux ans pour les appareils de 4 à 70 kW, et une fois tous les ans s'il contient une charge de fluide frigorigène supérieure à 2 kg.

De plus, il est important d'entretenir régulièrement sa pac air-eau pour préserver sa longévité. Il est nécessaire de dépoussiérer assez souvent son unité extérieure par exemple. Il est aussi possible de souscrire un contrat d'entretien et de dépannage avec un professionnel, afin de bénéficier non seulement des visites réglementaires, mais également d'un entretien préventif régulier ainsi que des interventions de dépannage en cas de dysfonctionnement.

❓ FAQ

Quels sont les avantages de la pompe à chaleur air-eau intelligente  ?

Plusieurs technologies permettent aujourd'hui de piloter son chauffage afin de faire davantage d'économies. La pompe à chaleur air-eau peut être connectée à Internet grâce à un boîtier digital et un thermostat d'ambiance, permettant au particulier de réguler le chauffage dans chaque pièce ou paramétrer le mode absence, etc. La pac peut également être intelligente grâce à un régulateur de température appelé Inverter, qui sert à adapter le régime moteur de l'appareil en fonction des besoins.

La pompe à chaleur connectée et intelligente a de nombreux avantages :

  • Le système connecté et intelligent est facile à intégrer et à utiliser ;
  • La pac génère encore plus d'économies d'énergie car l'appareil ne fonctionne que quand c'est nécessaire et pas toujours à plein régime ;
  • La pac intelligente garantit un bon confort thermique car elle assure une température idéale tout au long de l'année et en toutes circonstances.

Les pompes à chaleur air-eau produisent-elles des nuisances sonores ?

L'unité extérieure de la pompe à chaleur peut effectivement être bruyante. Le niveau sonore de la pac air-eau est d'ailleurs strictement réglementé, depuis que l'appareil est entré dans la catégorie des nuisances sonores de voisinage. L'intensité du bruit d'une pac se situe entre 45 et 65 dB(A).

Pour respecter les réglementations, il est conseillé de placer le groupe extérieur à au moins 20 mètres des logements voisins.

Les pompes à chaleur air-eau sont-elles respectueuses de l’environnement ?

Les pompes à chaleur air-eau ont différents avantages écologiques, car elles utilisent une énergie entièrement renouvelable et gratuite : l'air. Elles consomment aussi peu d'énergie et permettent donc de réduire considérablement les émissions de CO2 liées à la consommation du logement.

Le problème majeur de la pompe à chaleur est son utilisation du fluide frigorigène, qui est particulièrement néfaste pour la couche d'ozone. Il faut toutefois savoir que l'utilisation de ces fluides est strictement encadrée par la réglementation F-Gaz, et que les types de fluides les plus dangereux (CFC et HCFC) sont désormais interdits. Le fluide doit aussi être manipulé par un professionnel agréé pour sa manipulation pour éviter toute fuite.

Une pompe à chaleur consomme-t-elle beaucoup d’électricité ?

La pompe à chaleur air-eau doit être alimentée par de l'électricité. Toutefois, la consommation d'énergie d'une pompe à chaleur est relativement faible par rapport à l'énergie qu'elle est capable de produire. Par exemple, avec un COP de 4, la pompe à chaleur peut produire 4 kWh d'énergie thermique lorsqu'elle consomme 1 kWh d'électricité.

Selon l'Ademe, une pompe à chaleur aérothermique consomme en moyenne 51 kWh / m2 / an, soit 5 100 kWh par an pour un logement de 100 m2. Cela représente environ 887 € par an (prix du kWh au tarif réglementé EDF en 2022 pour un compteur 9 kVA). En comparaison, la facture annuelle des Français s'élève à 1 700 € en moyenne (chiffres de 2020 selon une étude d'Effy).

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Quels sont les autres types de pompes à chaleur  ?

Les pompes à chaleur peuvent fonctionner avec les calories contenues dans l'air, l'eau ou encore le sol. On distingue donc plusieurs types de PAC :

  • Les pac aérothermiques ayant pour source de chaleur l'air ;
  • Les pac géothermiques utilisant l'énergie contenue dans le sol. Elles comprennent les pompes à chaleur sol-sol et sol-eau ;
  • Les pac hydrothermiques (pompe à chaleur eau-eau) qui fonctionnent en captant les calories contenues dans l'eau des nappes phréatiques.
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