La pompe à chaleur (PAC) représente une valeur sûre des systèmes de chauffage. En effet, elle répond à des critères écologiques et économiques plus que jamais d’actualité. Néanmoins, il convient de choisir la pompe à chaleur la mieux adaptée à un logement. Certains paramètres doivent absolument être étudiés en amont pour se tourner vers la pompe à chaleur adéquate. Celui de la puissance de l’appareil s’illustre tout particulièrement.
Le fonctionnement d’un système de pompe à chaleur
La pompe à chaleur utilise les calories extérieures pour alimenter le logement. Elle capte la chaleur de l’air (PAC air/eau), de l’eau ou du sol (PAC géothermique). En ce sens, la pompe à chaleur se sert d’une énergie renouvelable pour chauffer l’habitation.
Les calories passent par l’évaporateur de la PAC et entrent en contact avec le fluide frigorigène. Par l’action de la chaleur, celui-ci se vaporise en gaz. Puis, un compresseur aspire la vapeur et la réchauffe à haute pression. Le compresseur l’envoie vers le condenseur, où le transfert de chaleur a lieu. Elle rejoint alors l’eau des radiateurs ou se diffuse directement par un échangeur.
Bien que la pompe à chaleur nécessite un raccordement électrique pour effectuer tout ce processus, la consommation énergétique est considérablement réduite, surtout si l’on compare à un chauffage ou à une chaudière « classique ». De quoi réaliser de belles économies d’énergie !
L’importance du dimensionnement pour choisir une pompe à chaleur
Le dimensionnement détermine la puissance de pompe à chaleur adaptée au logement. Si une PAC se trouve surdimensionnée ou sous-dimensionnée, l’appareil ne peut fonctionner de manière optimale.
En cas de puissance trop importante de la pompe à chaleur :
- le coût d’achat de la PAC est trop important, l’appareil n’exploitant pas toutes ses capacités ;
- les frais d’installation sont plus élevés, car ils dépendent de la puissance de la PAC ;
- les arrêts fréquents du système finissent par l’altérer, réduisant sa durée de vie ;
- le fonctionnement par à-coups entraîne une surconsommation énergétique, donc des factures plus élevées.
En cas de puissance trop faible de la PAC :
- un système de chauffage de complément s’avère nécessaire pour subvenir aux besoins de chaleur ;
- la consommation d’énergie grimpe ;
- le coût énergétique monte en flèche, rendant l’investissement caduc.
Choisir une puissance de pompe à chaleur adaptée garantit le confort thermique et empêche la surconsommation électrique.
Les étapes permettant de choisir la pompe à chaleur selon sa puissance
La détermination du dimensionnement adéquat de la PAC s’effectue grâce à un calcul que nous aborderons plus loin. Avant cela, il faut établir le portrait-robot de la pompe à chaleur idéale selon certains critères.
Choisir une PAC selon le bilan thermique du logement
L’étude thermique du logement demeure l’étape indispensable pour bien choisir une pompe à chaleur. Ainsi, on connaît la puissance de chaleur dont a besoin la maison. De plus, le bilan pointe les éventuelles faiblesses d’isolation de l’habitation. Rappelons qu’une maison mal isolée entraîne d’importantes déperditions énergétiques.
Le bilan thermique est réalisé par un professionnel, rompu aux différentes mesures à effectuer dans le logement.
Celui-ci étudie :
- l’emplacement et l’orientation du logement ;
- la configuration du logement ;
- la typologie du sol et des murs ;
- la toiture ;
- les menuiseries extérieures ;
- les matériaux de construction ;
- le système de ventilation de l’habitation ;
- le système de chauffage du logement ;
- le système de production d’eau chaude.
Une fois le bilan thermique achevé, le spécialiste rend un rapport détaillé. Selon la consommation énergétique constatée, le propriétaire pourra s’orienter vers un type de PAC spécifique.
Choisir une puissance de PAC selon le niveau d’isolation de l’habitation
Le bilan thermique vérifie également l’état d’isolation du logement. La puissance de la pompe à chaleur en dépend également : plus l’isolation s’avère performante, moins la PAC consomme.
Le professionnel délivre un coefficient de construction qui sera utile lors du calcul de la puissance nécessaire à la PAC. Plus le logement subit de déperditions énergétiques, plus le coefficient s’élève. Un niveau d’isolation excellent est relié à un coefficient égal ou inférieur à 0,7. Au contraire, une passoire thermique obtient un coefficient égal ou supérieur à 1,6.
Étudier le coefficient de performance (COP) des pompes à chaleur
Le COP mesure le rapport entre le rendement d’une pompe à chaleur et la consommation d’énergie dont elle a besoin. Une PAC qui restitue 3 kWh de chaleur pour 1 kWh consommé possède un COP de 3. Un COP élevé est à l’origine d’une consommation et d’une facture énergétique faibles.
Plusieurs COP existent, mais le coefficient important demeure le COP annuel. Celui-ci indique la performance de la PAC de manière plus significative, contrairement au COP constructeur. Ce dernier est calculé en laboratoire sur une température fixe, ce qui reflète moins la réalité. Mettre en adéquation le bilan thermique avec le COP des pompes à chaleur rétrécit le choix de la PAC selon la puissance.
Choisir un PAC selon l’emplacement du logement
La localisation de la maison importe sur le choix de la pompe à chaleur. La PAC géothermique s’adapte mieux à un climat hivernal rude et des températures moyennes basses qu’une PAC aérothermique. Les calories du sol sont plus simples à capter que la chaleur de l’air. En revanche, le système air/air est destiné à un climat doux. Moins coûteuse à l’achat, cette PAC consomme peu sous un temps clément.
En France, les régions sont découpées selon la température extérieure de base. Il s’agit de la température moyenne la plus basse enregistrée par secteur. Ce chiffre intervient dans le calcul de la puissance nécessaire de la pompe.
Quel rôle pour la pompe à chaleur ?
L’utilité de l’appareil se prévoit en amont de l’achat de la pompe à chaleur.
Chauffage seul ou avec eau chaude sanitaire ?
La puissance est déterminée selon le rôle de la pompe à chaleur. Sert-elle simplement de chauffage ou réchauffe-t-elle également l’eau courante ? La taille du chauffe-eau et le nombre de personnes qui composent le foyer entrent également en compte pour déterminer la puissance de la PAC.
Chauffage monovalent ou bivalent ?
Si la pompe à chaleur demeure la seule source d’énergie du logement, alors le système est monovalent. La PAC géothermique est mieux adaptée à cet usage. Au contraire, un système bivalent — avec deux types de chauffage — est plus approprié pour la PAC air/air.
Calcul de la puissance nécessaire d’une pompe à chaleur
Il ne reste plus qu’à effectuer les calculs pour choisir la puissance de pompe à chaleur idéale. En voici la formule :
Puissance en watts de la PAC = volume à chauffer x coefficient de la construction x (température intérieure souhaitée — température extérieure de référence).
Pour calculer le volume du logement à chauffer, il suffit de multiplier la superficie en mètre carré par la hauteur du logement. Le coefficient de construction est donné lors du bilan thermique, tandis que la température intérieure souhaitée dépend du foyer. Enfin, la température extérieure de base est obtenue selon la localisation.
Une fois la puissance de la pompe à chaleur déterminée, la comparaison des devis prend le relais. Il s’agit maintenant de choisir le meilleur service au meilleur tarif.
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