Une pompe à chaleur est un système de chauffage qui utilise essentiellement les ressources naturelles dans notre environnement pour produire de la chaleur nécessaire au chauffage de l’habitation. La pompe à chaleur air-air puise principalement la chaleur de l’air extérieur afin de la restituer à l’intérieur de la maison. La chaleur puisée est à basse température, mais elle est réchauffée par compression via la pompe à chaleur avant d’être diffusée dans le logement à chauffer. L’appareil utilise à cet effet la thermodynamique pour le transfert de chaleur. Cette technologie permet à la pompe à chaleur air-air d’offrir de nombreux avantages comme l’installation, la réversibilité, l’entretien aisé et le tarif accessible. La PAC air-air est plutôt réservée aux zones tempérées et peut remplacer avantageusement l’ancien chauffage. La PAC air-air se caractérise par un tarif moins cher de toutes les PAC existantes, mais elle offre un rendement assez bon avec un coefficient de performance (COP) de 2,5 à 3. Pour l’installation d’une pompe à chaleur air-air, le prix de départ d’environ 2 500 €. Le prix grimpe en fonction du nombre d’unités intérieures et de la puissance de l’appareil. Pour une PAC air-air de 15 kW par exemple, il faut un budget de 7 000 à 9 000 € (pose comprise sans production d’eau chaude sanitaire et installation d’émetteurs). Voici tout ce qu’il faut savoir sur la pompe à chaleur air-air depuis le choix de l’appareil jusqu’à son entretien, en passant par son achat et son installation.

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

Une pompe à chaleur air-air est un système de chauffage qui utilise l’énergie calorifique apportée par l’air extérieur pour chauffer la maison. Comme les autres pompes à chaleur, le modèle air-air utilise les propriétés d’une énergie inépuisable pour produire la chaleur. En effet, le besoin en électricité de la PAC est très bas. La pompe à chaleur air-air est un excellent système de chauffage offrant une meilleure qualité d’air ambiant étant donné que l’air est brassé et renouvelé de manière continue. La PAC air-air est une excellente alternative aux chauffages traditionnels fonctionnant au gaz ou à l’électricité. L’installation d’une pompe à chaleur air-air doit se faire dans une habitation disposant d’un espace extérieur bien aéré. L’appareil peut chauffer toute la maison même comportant plus de 10 pièces selon les formes et les tailles de PAC. Son installation ne nécessite aucune autorisation administrative sauf dans un appartement auquel l’accord du syndic est nécessaire. C’est un système polyvalent pouvant également être utilisé comme climatiseur pour rafraîchir un logement pendant l’été avec l’option réversible. Mais il faut savoir que cette fonctionnalité entraîne généralement une consommation d’énergie plus importante.

  • Structure d’une PAC air-air

La pompe à chaleur air-air est composée de deux unités, l’une à l’intérieur et l’autre à l’extérieur, qui sont connectées par un raccord. L’unité extérieure d’une pompe à chaleur air-air permet d’aspirer l’air extérieur et de la chauffer tandis que l’unité intérieure expulse l’air chaud dans la maison. Les deux unités sont reliées par un circuit de fluide frigorigène. L’installation d’une unité extérieure peut se faire sur le sol, au mur ou même sur une toiture plate. L’unité intérieure est disponible en plusieurs modèles selon le type de fixation : mural, sol ou plafond. Une seule unité extérieure peut être couplée avec plusieurs unités intérieures pour chauffer toutes les pièces d’une habitation.

  • Quand devra-t-on choisir une pompe à chaleur air-air ?

L’installation d’une pompe à chaleur air-air est un choix intéressant pour une habitation ne disposant pas encore d’un chauffage ou nécessitant le remplacement du chauffage conventionnel pour économiser de l’énergie. En effet, ce type de pompe à chaleur est plus avantageux qu’un chauffage électrique par exemple pour réduire les factures d’électricité ou un chauffage à combustible pour réduire l’émission de CO2.

Le fonctionnement d’une PAC air-air en détail

La pompe à chaleur air-air est basée sur le principe thermodynamique. L’appareil récupère la chaleur présente dans l’air extérieur et la restitue à l’intérieur pour chauffer l’air dans le logement.

  • Fonctionnement

La pompe à chaleur air-air prélève les calories dans l’air extérieur, puis la transfère au fluide frigorigène qui se vaporise partiellement. Comprimé par le compresseur de la PAC, la température de la vapeur est augmentée. La vapeur passe ensuite de l’état vapeur à l’état liquide dans le condenseur tout en cédant de la chaleur à l’unité de chauffage à l’intérieur du logement. Le détendeur diminue la pression du fluide jusqu’au niveau nécessaire à l’évaporation. Le cycle est répété grâce à la vapeur obtenue au contact du milieu extérieur.

  • Performance et économie d’énergie

A l’achat, la pompe à chaleur air-air constitue un gros investissement par rapport à l’installation d’un système de chauffage traditionnel, mais c’est une meilleure alternative pour réduire de manière significative la facture d’électricité. En effet, elle permet de réaliser jusqu’à 60 % d’économie d’énergie. On estime que l’installation consomme trois fois moins d’énergie, ce qui assure un retour sur investissement plus rapide. La production de 3 kWh de chaleur avec une pompe à chaleur air-air ne nécessite que 1 kWh d’électricité, soit un COP ou coefficient de performance de 3. Cette efficacité de la pompe à chaleur air-air est souvent plus faible en hiver à cause de la chute des températures à l’extérieur. Lorsque la pompe à chaleur air-air perd en efficacité pendant cette période, une résistance électrique se met en marche. Cela entraîne une plus grande consommation d’électricité.

  • Un principe de fonctionnement avantageux

La pompe à chaleur air-air assure un grand confort thermique et permet de réaliser d’importantes économies d’énergie. En plus d’être la moins chère des PAC, la PAC air-air est réversible : chauffage en hiver et rafraîchissement en été. Elle utilise les calories naturellement présentes dans l’air extérieur. C’est ainsi l’installation idéale pour remplacer une installation de chauffage électrique.

  • Installation

Il est conseillé de placer l’unité extérieure près des unités intérieures étant donné que le circuit de fluide frigorigène doit assurer la transmission de chaleur. L’installation des unités intérieures nécessite une bonne disposition pour garantir une température uniforme et une absence de courant d’air. L’installation d’une pompe à chaleur doit être effectuée par un professionnel certifié Qualipac du réseau Qualit’EnR. L’achat d’une pompe à chaleur air-air certifiée Eurovent est à privilégier. Elle dépend de plusieurs facteurs, dont le modèle choisi, la surface à chauffer et la configuration du système de chauffage existant. A noter que le certificat Qualipac est une garantie pour le client comme quoi l’installation respecte les normes de qualité sur la pose et l’entretien de l’appareil.

  • Entretien

En moyenne, la durée de vie d’une PAC air-air est d’environ 15 ans à condition qu’elle soit entretenue de manière régulière par un professionnel. Un entretien annuel est obligatoire selon le décret n°2007-737 du 07 avril 2007 relatif à certains fluides frigorigènes utilisés dans les équipements frigorifiques et climatiques lorsque les systèmes contiennent une charge en fluides frigorigènes supérieure à 2 kg. Cet entretien consiste généralement à contrôler l’étanchéité des unités et du circuit, à enlever les feuilles ou branches d’arbre pouvant encombrer l’unité extérieure et à nettoyer les filtres des unités intérieures.

Comment choisir une pompe à chaleur air-air ?

Pour choisir une PAC air-air, plusieurs paramètres doivent être pris en compte sur les caractéristiques des composants de la PAC, la qualité, le dimensionnement, la puissance, les températures extérieures et le coefficient de performance.

  • Les caractéristiques des composants de la PAC air-air

Comme on l’a vu plus haut, la pompe à chaleur air-air est composée de trois éléments : unité extérieure, circuit de fluide frigorigène et unité intérieure (émetteur de chaleur). Ces éléments doivent être choisis avec soin pour bien couvrir ses besoins en termes de confort thermique et d’économies d’énergie.

L’unité extérieure est le cœur de la pompe à chaleur air-air, c’est elle qui assure le cycle thermodynamique. Au moment de choisir une PAC air-air, il est important de prêter une attention particulière sur cette unité, notamment sur le compresseur, du fait de son importance et sa fragilité. Un modèle de compresseur scroll et de compresseur rotatif est bien plus intéressant que le compresseur à piston étant beaucoup plus silencieux et plus résistant. L’unité extérieure équipée de compresseur scroll se reconnait par un cylindre auquel tourne une spirale soudée sur un disque. Le compresseur rotatif est équipé d’un disque excentrique tournant dans le cylindre. Il est également important de vérifier que le système ventilo-échangeur dispose d’une meilleure protection contre le givre pour éviter la baisse du rendement de l’équipement en période hivernale.

L’unité intérieure ou émetteur de chaleur est disponible sous forme de ventilo-convecteur ou de diffuseur centralisé. Le ventilo-convecteur ou split aérothermique est comparable à un radiateur électrique. Il est important de bien choisir la puissance du ventilo-convecteur, car c’est elle qui va déterminer l’énergie prélevée au niveau du fluide frigorigène. Un ventilo-convecteur par pièce à chauffer est nécessaire, mais deux émetteurs de chaleur distincts peuvent être présents dans une pièce lorsqu’on souhaite conserver un chauffage d’appoint. Le diffuseur centralisé est un très gros ventilo-convecteur nécessiteux de plus gros travaux, mais cet émetteur est intéressant du fait que la production de chaleur est canalisée en un seul endroit grâce à la taille plus petite du circuit de fluide frigorigène. Le choix de ce type d’émetteur est recommandé si l’on souhaite installer une pompe à chaleur air-air réversible. Son choix permet aussi de conserver les radiateurs existants, mais il est aussi possible d’installer l’émetteur selon ses besoins en termes d’esthétique et d’aménagement intérieur. En effet, le diffuseur centralisé peut être installé sous les combles ou dans une pièce de service. Un système de gaines calorifugées assure la restitution de l’air chaud ou air froid dans les pièces à chauffer.

  • Qualité

La qualité de la pompe à chaleur air-air ne doit pas être négligée, notamment l’unité extérieure comme elle est toujours soumise à l’agression externe et aux intempéries. Il convient de choisir une PAC labellisée : Eurovent, norme NF PAC, Eco-label européen, label EHPA… Au minimum, l’appareil doit posséder un avis technique du CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment). A noter aussi que la durée de vie des PAC diffère d’un produit et d’un fabricant à l’autre, il est conseillé de choisir les appareils proposés avec une grande durée de vie et une garantie prolongée d’au moins trois ans.

  • Dimensionnement et puissance

Le dimensionnement de la pompe à chaleur air-air est important pour assurer le rendement de l’installation. Dimensionner la PAC implique de prendre en compte la puissance de l’unité extérieure. Une faible puissance n’assure pas le confort de chauffe attendu tandis qu’une plus forte puissance entraine l’appareil à fonctionner en surrégime. Cela diminue aussi la durée de vie de l’installation en plus de gaspiller de l’électricité. Pour un bon dimensionnement de la pompe à chaleur air-air, il est impératif de calculer la puissance dont on a besoin. Un installateur certifié QualiPAC peut faire le calcul en réalisant un bilan énergétique de l’habitation qui sera ensuite comparé avec les consommations de chauffage. Le résultat de ce calcul permet de connaitre le montant des économies d’énergie qu’on pourra réaliser avec une pompe à chaleur air-air.

  • Températures extérieures et coefficient de Performance (COP)

Comme la pompe à chaleur air-air récupère les calories de l’air extérieur pour chauffer l’habitation, la baisse de la température de l’air extérieur diminue le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur. Quand la température extérieure baisse en dessous 0°C, l’unité extérieure continue de fonctionner grâce à une petite résistance électrique. L’appareil a tendance à consommer plus d’énergie électrique pour produire de la chaleur dans l’habitation. Cela dit, la pompe à chaleur air-air est particulièrement adaptée aux régions tempérées ou chaudes. Pour son installation dans les régions froides, il est souvent recommandé de prévoir un chauffage d’appoint.

Le coefficient de performance, rapport entre l’énergie consommée par l’installation aérothermique et la quantité d’énergie restituée, est indicateur important pour comparer les divers modèles de pompes à chaleur air-air. Une PAC air-air ayant un COP de 4 signifie que l’appareil consomme 1 kWh d’électricité pour produire 4 kWh de chaleur.