Pompe à chaleur (PAC) "air/eau"

Comme elle soutire la chaleur directement dans l’air extérieur, une pompe à chaleur (PAC) "air/eau" est bien moins chère à installer qu’une PAC "sol/eau" ou une PAC "eau/eau". Par contre, contrairement à ces deux PAC, sa source d’énergie – l’air – connaît de grandes variations de température au cours de l’année. Ainsi, le rendement d’une PAC "air/eau" peut être excellent en mi-saison, mais il peut baisser fortement au coeur de l’hiver, car la température de l’air extérieur est la plus froide justement au moment où le bâtiment a le plus besoin de chaleur. En conséquence, une PAC "air/eau" trouve bien sa place dans un bâtiment neuf ou rénové qui peut être chauffé toute l’année à basse température (35° au départ du circuit d’eau de chauffage) par des chauffage au sol. Il est aussi possible d'installer une PAC "air/eau" dans un bâtiment équipé de radiateurs, à condition qu'ils présentent assez de surface pour que la température de départ du chauffage reste en-dessous de 55°C (idéalement 50°C ou moins).

Remplacer la chaudière à mazout par une pompe à chaleur "air/eau"

Pour des bâtiments situés en altitude ou dans un climat très froid (comme dans certaines vallées du Jura), une PAC "air/eau" fonctionne souvent en tandem avec une autre source de chaleur (poêle à bois ou chaudière à combustible) qui vient en appoint ou qui prend totalement le relais pour les périodes les plus froides. En plaine, lorsqu’on veut installer une PAC "air/eau" dans un bâtiment partiellement rénové qui ne peut pas se chauffer à basse température toute l’année, on peut avoir intérêt à garder l’ancienne chaudière (système de chauffage dit "bivalent").

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Pompe à chaleur (PAC) "air/eau". Elle aspire l’air extérieur et rejette de l’air plus froid que l’air extérieur. 

Rendement en baisse par grands froids

Les PAC "air/eau" ont fait beaucoup de progrès et peuvent fonctionner dans une fourchette de températures extérieures qui va de -20°C à +35°C. Les meilleures PAC sont dites "à vitesse régulée" (ou "inverter", ou "modulantes"), c’est à dire qu’elles ne fonctionnent pas en mode "tout ou rien": elles adaptent leur rythme aux besoins du bâtiment et à la température extérieure. Elles évitent ainsi les mises en route/arrêts trop fréquents, et recourent moins souvent à la fonction de dégivrage.

En effet, puisqu’elle soutire de l’énergie à l’air qu’elle aspire, une PAC "air/eau" rejette de l’air plus froid que l’air ambiant. En conséquence, dès que la température de l’air extérieur se situe aux alentours de 7°C, la PAC doit faire face à un problème de givre qui s’accroît avec le taux d’humidité. Elle doit donc enclencher un dispositif de dégivrage qui consomme de l’électricité, ce qui affaiblit nettement son rendement. De plus, lorsque la PAC peine à pomper suffisamment de chaleur dans l’air froid, elle recourt à un corps de chauffe électrique, notamment pour préparer l’eau chaude sanitaire. Ainsi, lors des jours très froids, la consommation électrique peut être très élevée, même dans un bâtiment bien isolé.

Les PAC "air/eau" se divisent en 3 grandes familles:

• A. Les PAC "air/eau" intérieures, à placer dans le bâtiment (il faut une entrée et une sortie d’air de grand diamètre, ainsi qu’une évacuation pour l’eau de condensation). On les installe idéalement dans un angle, afin que l’aspiration et l’éjection de l’air puissent se faire dans deux directions bien séparées (pour éviter d’aspirer de l’air refroidi).
• B. Les PAC "air/eau" split, en deux parties: le compresseur se situe à l’intérieur du bâtiment, et l’évaporateur à l’extérieur.
• C. Les PAC "air/eau" extérieures, installées entièrement hors du bâtiment.

Penser au bruit et aux rejets d’air froid

Toute pompe à chaleur munie d’un compresseur engendre du bruit et des vibrations. La PAC "air/eau" produit un bruit supplémentaire en raison de son (ses) ventilateur(s) et du fort courant d’air qui le(s) traverse. Là aussi, les fabricants on fait beaucoup de progrès pour rendre leurs appareils moins bruyants, et les bons installateurs ont appris comment éviter de propager les vibrations dans la tuyauterie et dans les murs. Cependant, avant d’installer une PAC "air/eau" –  et surtout si elle est destinée à l’extérieur – il faut toujours s’assurer qu’elle ne dérangera pas les voisins ni les habitants de son propre bâtiment. La PAC doit respecter l’Ordonnance sur la protection contre le bruit (OBP) et, souvent aussi, un règlement communal. L’installateur doit dans tous les cas procéder à un "pronostic acoustique".

Il est important aussi de penser aux rejets d’air froid, premièrement pour éviter que l’air refroidi par la pompe à chaleur se mélange à l’air qu’elle aspire, et deuxièmement pour ne pas créer de problèmes de courants d’air et de refroidissement du bâtiment – chez soi ou chez les voisins.

"Périodes d’interruption", tampon de chaleur et électricité solaire

Une PAC "air/eau" se branche généralement sur le courant triphasé (400 V). Comme c’est un appareil qui peut soutirer beaucoup de courant, certains fournisseurs d’électricité proposent des tarifs plus avantageux si l’on accepte des “périodes d’interruption”, afin que la PAC ne fonctionne pas aux heures de pointe de consommation (“tarif double interruptible”). La plupart des fournisseurs d’électricité proposent un tarif préférentiel durant les heures auxquelles le réseau est peu sollicité – c’est-à-dire pendant la nuit (“tarif double”). Or, ce sont justement les heures durant lesquelles l’air extérieur est le plus froid – et le rendement de la PAC est le moins bon!

Ainsi, lorsqu’il y a un décalage entre le fonctionnement de la PAC et les besoins de chauffage du bâtiment, il est raisonnable (et le plus souvent nécessaire ou obligatoire) d’installer un gros réservoir-tampon d’eau chaude qui va servir de stockage de chaleur. Ce réservoir-tampon est particulièrement utile lorsque, par temps froid, la PAC doit procéder à son dégivrage par inversion du circuit de chauffage.

En raison de leur coût qui a beaucoup baissé, les panneaux solaires photovoltaïques forment un tandem idéal avec une PAC "air/eau", surtout si on peut auto-consommer sa production d’électricité pendant les heures de blocage de midi. Il est aussi possible d’adjoindre à l’installation un rack de batteries au lithium (de la taille d’un lave-vaisselle) pour stocker l’électricité solaire non utilisée, ce qui permet d’accroître encore la part d’autoconsommation du bâtiment.

Profiter des rejets de chaleur et de la chaleur du sol

Une PAC "air/eau" peut profiter des rejets de chaleur, par exemple en aspirant l’air tiède à la sortie d’une aération de bâtiment, d’un tunnel, d’un garage souterrain ou d’un processus industriel. Et si la PAC n’a pas besoin d’un grand débit d’air, son rendement peut être amélioré lorsque l’air aspiré passe auparavant au travers d’un "puits canadien" (long circuit d’aération enterré à 1,5-2 m sous terre).

Une pompe à chaleur "air/eau" est au bon endroit :

• Si ce chauffage est en accord avec la planification énergétique territoriale.
• Si le bâtiment ne se situe pas dans un climat trop froid.
• Si le bâtiment est bien isolé pour être chauffé à basse température (~35°C).
• Si le chauffage se fait par le sol (idéal) ou par des radiateurs de très grande surface (avec des radiateurs, la température de l'eau de chauffage sera plus élevée: ~50°C).
• S’il y a assez de puissance électrique dans le bâtiment pour faire fonctionner la PAC (en général: 3 x 400V).
• Si la puissance de la PAC est adaptée aux besoins de chaleur du bâtiment (dimensionnement).
• Si la PAC porte le certificat de qualité EHPA, et si l’ensemble de l’installation bénéficie d’une garantie de performance PAC Système-Module.
• Si le bruit de l’installation et les rejets d’air refroidi ne dérangent pas le voisinage ni les habitants du bâtiment.
• Si on installe aussi des panneaux solaires photovoltaïques ou/et des capteurs solaires thermiques.
• Si l’installation est régulièrement suivie. Si on ne laisse pas la neige et les feuilles mortes gêner les mouvements d’air. Et si on ne laisse pas le chauffe-eau s’entartrer.

Quitter le mazout pour une pompe à chaleur "air/eau"

www.pac.ch, Groupement professionnel suisse pour les pompes à chaleur

www.pac-systeme-module.ch, garantie de performance pour que l’installation de chauffage fonctionne parfaitement