Guide d’achat : Quelle PAC en aérothermie choisir ?

Plébiscitée lors de la construction ou dans le cadre de la rénovation énergétique d’une habitation, la Pompe A Chaleur (PAC) par aérothermie est un système d’extraction de l’énergie contenue dans l’air extérieur extrêmement performant. En effet, pour une consommation de seulement 1 kWh, la PAC peut restituer entre 3 et 4 kWh d’énergie sous forme de chaleur ! Cet investissement est rentabilisé en seulement 3 à 5 ans car il permet de faire une économie de près de 70% sur votre facture de chauffage par rapport à un autre système de chauffage (gaz, fioul ou électrique).
En choisissant une pompe à chaleur, vous bénéficiez d’une solution globale : chauffage, climatisation, eau chaude sanitaire, tout peut être géré par le même équipement, avec à la clef des économies d’énergie ! En choisissant la pompe à chaleur, vous faites aussi le choix d’une source d’énergie renouvelable.

Pompes à chaleur aérothermique air/air ou air/eau ?

Contrairement à beaucoup d’idées reçues, les pompes à chaleur par aérothermie ne fonctionnent pas que sur le modèle air/eau. Mais quelles sont les différences entre les deux technologies et à qui l’une et l’autre s’adressent-elles ?

Comment fonctionne une pompe à chaleur aérothermique ?

Le fonctionnement principal de la PAC aérothermique est d’extraire les calories de l’air extérieur pour le transformer en énergie via un module hydraulique. En détail, cela se passe en 4 étapes :

1. Le fluide frigorigène liquide, capte les calories de l’air extérieur, sa température augmente grâce à l’énergie récupérée. Il se transforme en gaz en s’évaporant.
2. Le gaz ainsi obtenu passe dans un compresseur. Il devient pressurisé et chaud.
3. La condensation de ce gaz génère de la chaleur qui est alors transmise à l’air intérieur ou au circuit de l’eau chaude sanitaire. Le gaz redevient liquide.
4. Le fluide passe dans un détendeur pour faire baisser la pression et le préparer à une nouvelle phase d’évaporation.

Certains systèmes sont réversibles et captent alors l’air chaud intérieur pour le rejeter à l’extérieur et ainsi rafraîchir l’atmosphère ambiante de votre habitation.

PAC air/air ou PAC air/eau ?

Il existe deux types de pompes à chaleur :
La pompe à chaleur air/air ne vous apportera qu’une solution de chauffage ou de rafraîchissement. L’air extrait de l’extérieur est converti en énergie, qui va permettre de chauffer ou rafraîchir l’air à l’intérieur de votre habitation. Les systèmes spécifiques de blocs consoles ou muraux sont souvent réversibles mais vous pouvez n’opter que pour celui de chauffage uniquement.
La pompe à chaleur air/eau va quant à elle convertir l’énergie de l’air extérieur en énergie pour alimenter le circuit de chauffage (radiateurs basse température, plancher chauffants…) et le circuit de l’eau chaude sanitaire. Cette solution plus complète, bien que plus coûteuse à l’installation vous permettra de faire des économies plus importantes sur votre facture d’énergie.

Aérothermie à unités Monobloc ou Bi-bloc ?

La solution la plus complète est le système bi-bloc. Une unité extérieure est installée à l’endroit le plus propice et le module hydraulique de conversion est installé en intérieur. Il peut être complété par un ballon d’eau chaude pour une production à accumulation ou micro-accumulation (ballon de petite taille). Cela vous évite les quelques secondes d’attente de la production d’Eau Chaude Sanitaire pour une distribution instantanée. Toutefois, le fait de maintenir l’eau à la bonne température peut être légèrement plus coûteux.
Vous pouvez opter aussi pour des modèles monobloc, de plus grande taille, dans lequel se fait le départ du réseau hydraulique se fait directement à l’extérieur. Ce système convient plutôt aux régions douces.

Comment choisir sa puissance et quelles sont les limites ?

La pompe à chaleur utilisant l’air extérieur, elle s’adapte assez mal aux régions aux températures extérieures froides ou en altitude. Son fonctionnement en sera altéré, l’air extérieur n’apportera pas assez de calories, et le rendement ne sera pas optimal. Vous pourrez vous trouver limiter durant la saison la plus froide. N’hésitez pas à vous tourner alors vers la pompe à chaleur en géothermie qui peut être mieux adaptée, ou compléter votre apport en chauffage par un système d’appoint (chaudière à gaz, cheminée…). Lors du bilan thermique, votre chauffagiste professionnel pourra vous conseiller. On considère qu’à partir de 0°C les performances deviennent moindre et qu’à partir de -7°C un chauffage d’appoint est indispensable (une cheminée par exemple).
Pour estimer la puissance en watts d’une pompe à chaleur, il faut prendre en compte plusieurs critères :
P = V x C x T

• V = Le volume à chauffer
• C = le coefficient de construction, c’est-à-dire la qualité de l’isolation de votre habitation
• T = la différence entre la température intérieure attendue et la température extérieure de base (les 5 jours les plus froids de l’année

Par exemple, pour une maison de 105m2, avec une hauteur sous plafond de 2.50m, construite récemment (2006), dans le Rhône : P = 105 x 2.5 x 0.75 x (20-(-9)) = 5709.37 Watts soit 5.7kWh.
Votre pompe à chaleur devra alors compenser ces 5.7kWh de déperditions. Ces calculs sont basés sur les coefficients de construction et les températures conventionnelles de base de référence, à titre d’exemple.
Ce calcul vous permet d’obtenir rapidement une estimation de votre besoin, toutefois un bilan thermique et l’accompagnement d’un professionnel est indispensable pour votre investissement et choisir l’appareil qui vous apportera un confort thermique optimal et économique.

Comment installer une pompe à chaleur air/air ou air/eau ?

Lors de la construction, la question ne se pose pas ou peu, car tout peut être adapté et étudié pour vous permettre une installation performante et de qualité. Lors de la rénovation en revanche, il faut être plus prudent et bien prendre en compte les paramètres d’isolation de l’habitation et l’installation existante.
En effet, une pompe à chaleur aliment un circuit de chauffage ou d’eau chaude sanitaire dit de « basse température » pour la plupart des modèles. C’est-à-dire que l’eau sera chauffée aux environs de 50°C. C’est tout à fait suffisant pour des radiateurs modernes, un plancher chauffant ou l’eau chaude sanitaire, à la condition que la maison soit correctement isolée. Le cas échéant les déperditions de chaleurs sont trop importantes et les radiateurs ne pourront restituer la température de confort attendu. La pompe devra fonctionner en sur-régime pour alimenter des radiateurs gourmands, et la chaleur s’évacuera…
Un bon installateur saura aussi vous dire non et vous proposer des solutions alternatives ou d’appoint si les travaux ne sont pas faisables ou trop lourds.
Si vos radiateurs sont trop anciens (plus de 20 ans) ou électriques, il faudra envisager le renouvellement complet des appareils, au profit de radiateurs basse-température, ventilo-convecteurs, plafond rayonnant ou plancher chauffant. En revanche, si vos appareils sont adaptés, il s’agira simplement de raccorder le module hydraulique au circuit de chauffage existant.

Quel emplacement choisir pour le module extérieur ?

Le module extérieur, chargé de capter l’air, doit être réfléchi dès le début du projet. En effet son emplacement doit permettre au ventilateur de correctement tourner, sans pour autant être frappé de plein fouet par le vent (ce qui pourrait endommager les pales ou entraîner une rotation inversée). L’orientation au nord est aussi à proscrire car le froid intense peut faire geler les condensats. On peut envisager de placer le bloc extérieur sous un carport ou une pergolas, mais en aucun cas dans un abri couvert de taille restreinte. Certains modèles disposent de petites résistances qui limiteront le gel des condensats, cependant une orientation au sud est conseillée.
Nous vous recommandons aussi d’éviter de placer l’unité extérieure sous une fenêtre ou près d’une baie vitrée. Bien que discret, le ronronnement du moteur peut déranger la nuit. Il est judicieux aussi de penser au voisinage. Même s’il n’existe pas de réglementation à ce sujet pour les particuliers, vous devez prendre en compte cette règle du Code de la Santé Publique « Aucun bruit particulier ne doit, par sa durée, sa répétition ou son intensité, porter atteinte à la tranquillité du voisinage ou à la santé de l’homme, dans un lieu public ou privé » (article R 1334-31).
Votre chauffagiste professionnel certifié RGE pourra vous accompagner dans le choix de l’emplacement idéal, mais vous pouvez d’ores et déjà gardez en tête ces conseils :

• Eloigner le plus possible l’unité extérieure des habitations voisines
• Choisir l’orientation des ventilateurs de telle sorte qu’ils soient à l’opposé du voisinage
• Ne pas poser l’unité sur un socle en béton, mais privilégier une assise stable composée de géotextiles et de graviers (qui draineront les condensats)
• Espacer l’unité extérieure de 40 à 50 cm du mur pour limiter la réverbération du bruit
• Ajouter des pièges à son, des panneau de mitoyenneté à forte densité (80mm)
• S’assurer régulièrement que des feuilles ou des brindilles n’obstruent pas les grilles de l’unité extérieure

Evidemment tout cela est plus simple à appliquer à une maison individuelle avec un espace vert qu’à une maison de ville, ou un appartement… Cependant, avec l’accord de votre mairie, en respectant le Plan Local d’Urbanisme en vigueur vous pouvez envisager cette installation.

Quels radiateurs associer à une pompe à chaleur?

Le plus souvent, ce sont les pompes à chaleur air/eau qui sont plébiscitées. En effet, elles s’adaptent bien à la rénovation énergétique car elles peuvent alimenter en eau chaude le circuit de chauffage. Certains modèles dits de « haute température » peuvent alimenter des radiateurs d’anciennes générations.
Lors de la construction, nous vous recommandons aussi les PAC air/eau de manière générale car vous obtiendrez les meilleures économies sur le long terme. Dans ces cas-là vous pouvez alors vous tourner vers les radiateurs à chaleur douce, les planchers chauffants ou les plafonds rayonnants, tous alimentés par un circuit d’eau chaude. Les radiateurs à chaleurs douces ne perdent rien en style, vous pouvez trouver des modèles en acier, en aluminium et même en fonte ! Simplement ils restitueront une chaleur confortable dans votre habitation dès lors que l’eau du circuit atteint seulement 45°C, à l’inverse des radiateurs traditionnels qui nécessitaient un circuit chauffé à 80°C.
Si vous habitez dans une région chaude et que vous souhaitez pouvoir rafraîchir votre habitation, il est alors nécessaire de vous tourner vers une PAC air/air et des ventilo-convecteurs réversibles, qui vous apporteront un confort thermique en toute saison.