Comment fonctionne une pompe à chaleur air air ? Schéma et principe

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Une pompe à chaleur air-air capte les calories de l'air pour chauffer ou refroidir votre maison. Les meilleures pompes à chaleur restituent jusqu'à 4 fois plus d'énergie qu'elles n'en consomment ! Facile à installer et disponible à partir de 438 euros sur Leroy Merlin (en mars 2025) on vous explique en détail le fonctionnement, l'installation et le rendement de la pompe à chaleur air-air.

⭐ Tout savoir sur le fonctionnement et l'installation pompe à chaleur air-air
Comment fonctionne une pompe à chaleur air-air ?
  • Un ventilateur situé à l'extérieur 'aspire' les calories de l'air et les convertit en chaleur ou en fraicheur. On appelle ça l'aérothermie.
  • Le ou les unités intérieures diffusent l'air à la température souhaitée dans le domicile.
Quelle est la différence entre une pac air-air monosplit et une pac air-air multisplit ?

Aucune différence de fonctionnement ! Ce qui change, c'est le nombre d'unités intérieures :

  • 1 unité intérieure ➡️ il s'agit d'une pompe à chaleur air-air monosplit
  • Plusieurs unités intérieures ➡️ il s'agit d'une multisplit
Peut-on installer une pompe à chaleur air air soi-même ?Oui mais votre pac air-air sera non-conforme.
Quel est le rendement d’une pompe à chaleur air air ?Le rendement d'une pompe à chaleur air-air est en moyenne à 3 (COP=3). Avec 1kWh d'énergie consommée, elle produit 3kWh d'énergie. Vous divisez vos factures de chauffage par 3.

⚙️ Comment fonctionne une pompe à chaleur air-air ?

Tout comme la pompe à chaleur air/eau, la pompe à chaleur air-air fonctionne sur le principe de l'aérothermie. La PAC air-air puise les calories contenues dans l'air grâce à son unité extérieure, avant de les transformer en chaleur.

La pompe à chaleur air-air fonctionne en extrayant l'énergie thermique de l'air extérieur pour réchauffer les espaces intérieurs d'une maison. Concrètement, voici comment fonctionne une pompe à chaleur air-air :

  1. L'unité extérieure de la pompe à chaleur air/air contient un réfrigérant (ou fluide frigorigène). Ce fluide, lorsqu'il est en contact avec l'air aspiré par l'unité extérieure, absorbe la chaleur et se transforme en gaz.
  2. Ce gaz est ensuite compressée dans un compresseur, ce qui fait augmenter sa pression et sa température. 
  3. Le gaz chaud passe alors par un condenseur qui est un échangeur de chaleur. Le gaz chaud, transmet sa chaleur au système de chauffage. Le gaz caloporteur finit par se refroidir et redevient liquide. 
  4. Finalement, le liquide passe à travers un détendeur qui réduit la pression et baisse la température du liquide afin qu'il puisse à nouveau capter de la chaleur. Le cycle peut recommencer. 

Selon la taille de l'espace à chauffer ou le nombre de pièces à climatiser, une pompe à chaleur air-air peut être de type monosplit, avec une seule unité intérieure, ou multisplit, avec plusieurs unités intérieures. La liaison entre ces unités et la production de chauffage ou de climatisation sont rendues possibles grâce au fluide frigorigène qui circule en circuit fermé.

Qu'est-ce qu'un fluide frigorigène ?

Le fluide frigorigène est une substance utilisée dans les systèmes de réfrigération, de climatisation et de pompes à chaleur. Son rôle principal est de transporter la chaleur d'un endroit à un autre. Il est utilisé car il a des propriétés physiques lui permettant de changer d'état facilement.

Schéma de fonctionnement de la PAC air-air réversible

🤔Mais c'est quoi une pompe à chaleur air-air réversible ?

C'est une pompe à chaleur qui chauffe ET qui refroidit. Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air air lui permet d'assurer les deux fonctions. On parle parfois de climatisation air-air réversible.

Fonctionnement pompe à chaleur air-air
Fonctionnement réversible de la pompe à chaleur air-air

 

Fonctionnement unité intérieure pompe à chaleur air-air
Fonctionnement unité extérieure pompe à chaleur air-air

 

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air air réversible est identique mais le système a la capacité de "fonctionner à l'envers" pour produire de l'air frais. Concrètement, voilà comment fonctionne une pompe à chaleur air-air en mode 'froid' :

  1. C'est l'unité intérieure qui est chargée 'd'aspirer' la chaleur présente dans la pièce à refroidir. 
  2. Au contact de cet air chaud, le fluide frigorigène devient gazeux et est envoyé dans le compresseur pour monter en température.
  3. Le gaz frigorigène passe ensuite dans l'unité extérieure de la pompe-à-chaleur air-air qui diffuse à l'extérieur la chaleur qui émane du liquide caloporteur. A la sortie de l'unité extérieure, le gaz caloporteur est devenu liquide.
  4. Le liquide passe dans un détendeur qui diminue la pression. Cette diminution de pression entraine l'évaporation partielle du fluide caloporteur qui entraine sa baisse en température. A la sortie du détendeur, le fluide caloporteur est plus froid que l'air ambiant présent dans les conduits situés à proximité.
  5. Le fluide très froid, refroidit l'air des conduits qui peut ensuite être envoyé dans la pièce à rafraichir via l'unité intérieure de la pompe à chaleur air-air. 

🔧 Fonctionnement pac air-air : les problèmes récurrents et les marques les plus fiables ?

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-air peut être perturbé par certains problèmes fréquents. Voici les principales pannes observées, leurs causes probables et les solutions adaptées.

🛠️ Fonctionnement pompe à chaleur air-air : les problèmes fréquents
❗ Problème⚙️ Causes possibles✅ Solutions recommandées
  • La PAC souffle de l’air froid
  • Mode chauffage désactivé : la PAC reste en mode ventilation ou climatisation.
  • Cycle de dégivrage actif : l’appareil fait une pause pour évacuer la glace sur l’unité extérieure.
  • Températures extérieures très basses : la PAC a plus de mal à capter les calories.
  • Vérifier les réglages
  • Attendre la fin du dégivrage
  • Redémarrer l’unité ou consulter un professionnel
  • La PAC fait du bruit
  • Ventilateur encrassé : accumulation de poussière ou saleté sur les pales.
  • Fixations mal serrées : vibrations excessives lors du fonctionnement.
  • Compresseur défectueux : bruits anormaux en fonctionnement.
  • Nettoyer les unités
  • Faire inspecter l’appareil si le bruit persiste
  • Baisse de performance en hiver
  • Formation de givre : réduction de l’échange thermique au niveau de l’unité extérieure.
  • Manque de fluide frigorigène : fuite ou charge insuffisante.
  • Vérifier le dégivrage automatique
  • Faire recharger le fluide par un professionnel
  • Odeurs désagréables à l’allumage
  • Filtres encrassés : accumulation de poussières ou bactéries.
  • Humidité stagnante : favorise les moisissures dans les conduits.
  • Nettoyer ou remplacer les filtres
  • Désinfecter les unités intérieures
  • La PAC ne démarre pas
  • Alimentation coupée : disjoncteur ou interrupteur désactivé.
  • Piles usées dans la télécommande : signal absent ou faible.
  • Carte électronique défectueuse : dysfonctionnement interne de l’unité.
  • Vérifier disjoncteur et piles
  • Faire appel à un technicien si besoin
  • Consommation électrique élevée
  • Mauvais réglages : température trop élevée ou usage inadapté.
  • Filtres ou échangeurs sales : baisse d’efficacité.
  • Fonctionnement permanent : mode mal sélectionné.
  • Réduire la température cible
  • Utiliser le mode éco
  • Faire entretenir l’installation

🛒Vers quelles marques me tourner pour limiter mes chances de soucis sur ma PAC air-air ?

Il est difficile de véritablement différencier les marques sur le marché. Selectra a réalisé une étude auprès de quelques installateurs de pompes à chaleur afin d'avoir leurs retours. Vous voulez mettre toutes les chances de votre côté ? Voici les marques qui pourraient vous convenir :

  • Pompe à chaleur Daikin : Leader du marché, des produits d'excellente qualité et un SAV ultra réactif !
  • Pompe à chaleur Mitsubishi et pompes à chaleur Toshiba : Très bonnes performances énergétiques, durables et silencieuses !
  • Pompe à chaleur Heiwa : Probablement LE bon plan du marché ! Un des meilleurs rapports qualité prix : des produits de très haut niveau à un prix raisonnable. ⚠️ Les produits sont sur le marché depuis moins longtemps..le recul est limité par rapport à d'autres marques.

Retrouvez le classement des meilleures marques de pompes à chaleur air-air effectué par Selectra

🔋Rendement et consommation de sa pompe à chaleur air-air : les infos clés !

Une pompe à chaleur air-air consomme en moyenne environ 3 fois moins qu'une chaudière à gaz (5000 KWh/an selon l'ADEME pour la PAC vs 16400 KWh/an pour Engie et la chaudière). La consommation d'une pompe à chaleur est directement impactée par son rendement qui se mesure à l'aide du COP, le coefficient de performance. Il est le rapport de la quantité d'énergie restituée sur la quantité d'énergie consommée. La plupart des pompes à chaleur air-air affichent un COP entre 3 et 4.

😉Si tu dois retenir une info, c'est que plus le COP de ta pompe à chaleur est élevé plus elle est efficace !👌

➡️ Retrouvez-nous juste ici pour tout savoir sur la consommation d'une pompe à chaleur et les chiffres clés à avoir en tête

💰 Comment bien utiliser sa PAC air-air pour réaliser des économies ?

Comme vu précédemment, les pompes à chaleur air-air sont un système de chauffage plus intéressant que les systèmes de chauffage traditionnels (chaudières fioul ou gaz). Une pompe à chaleur air-air produit beaucoup plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Dans des conditions optimales et selon les performances, la PAC air-air peut produire 3 ou 4kWh d'énergie pour 1 kWh consommé, ce qui signifie qu'elle peut diviser par 3 les factures d'électricité du foyer.

Pour l'utiliser dans des conditions optimales et amortir le coût de votre PAC air-air, il existe de nombreuses astuces pour faire baisser davantage les factures d'une PAC air-air :

  • Bien isoler le logement pour ne pas avoir à payer un surplus lié aux déperditions de chaleur ;
  • Bien dimensionner la pompe à chaleur air, sachant que, surdimensionné, l'appareil coûte plus cher à l'achat et à l'usage tandis que, sous-dimensionné, il devra être complémenté par un chauffage d'appoint et consommera plus ;
  • Utilisez le mode programmation ou éco lorsque nécessaire (durant la nuit par exemple) pour économiser de l'énergie ;
  • Entretenir sa pompe à chaleur air air (filtre et grille d'aération) pour conserver ses performances ;
  • Changer de fournisseur d'électricité, car les prix du kWh varient d'un fournisseur à l'autre et il est possible de bénéficier de tarifs plus avantageux en comparant les offres d'électricité adaptées aux pompes à chaleur.

Avec une optimisation optimale de votre pompe à chaleur air-air, vous pouvez facilement réaliser 900 à 1000€ d'économies par an (en moyenne) ce qui contribue à amortir rapidement le coût initial du devis de votre pompe à chaleur air  !

FAQ : tout savoir sur la pompe à chaleur air-air

🏢 Puis-je installer une pompe à chaleur air-air dans mon appartement ?

Oui. Contrairement aux idées reçues, les pompes à chaleur (PAC) ne sont pas exclusivement destinées aux maisons individuelles. Elles peuvent également être installées dans des appartements en immeuble collectif.

L'installation d'une pompe à chaleur air air dans un appartement nécessite cependant l'approbation des copropriétaires, car elle peut modifier l'aspect extérieur du bâtiment ou affecter les parties communes. Pour cela, il est impératif d'inclure les travaux à l'ordre du jour de la prochaine assemblée générale des copropriétaires. Lors de cette réunion, le projet d'installation de la PAC sera soumis au vote pour approbation ou refus.

⌛️ Quelle est la durée de vie d'une pompe à chaleur air-air ?

Un système d’aérothermie air air de qualité peut durer environ 20 ans, à condition que la pompe à chaleur soit bien entretenue. Il est particulièrement important de bien prendre soin du compresseur, qui est la composante la plus délicate d'une pompe à chaleur air-air.

Encore plus d'informations sur l'entretien d'une climatisation réversible !

🔧 Où mettre une pompe à chaleur air-air ?

Pour installer une pompe à chaleur air-air, il faut tenir compte de l'emplacement du groupe extérieur. Cela nécessite un espace disponible, comme une cour, un jardin, ou un balcon, sous réserve de l'approbation de la copropriété et préférez une orientation sud pour maximiser son rendement. Il est conseillé d'éviter de placer le groupe extérieur trop près de vos fenêtres ou de celles des voisins afin de limiter le bruit.

À l'intérieur, il est possible de mettre en place un split air-air dans chaque pièce à chauffer. Pour une diffusion optimale de l'air, privilégiez un emplacement dégagé. Les options incluent :

  • Des unités murales : fixées en haut d'un mur pour une diffusion d'air ascendante.
  • Des consoles : positionnées en bas d'un mur, idéales pour remplacer un vieux radiateur électrique.
  • Des systèmes gainables : avec des bouches de ventilation reliées à une unité intérieure située dans les combles ou un faux plafond, permettant une diffusion discrète de l'air.

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