La pompe à chaleur aérothermique, PAC air-air et PAC air-eau, est un système de chauffage qui utilise les calories de l’air ambiant pour subvenir au besoin en chauffage de l’intérieur d’une habitation. Pour la pompe à chaleur air-eau, les calories contenues dans l’air sont récupérées et transformées en chaleur pour chauffer l’eau du circuit pour être diffusées dans l’installation de chauffage. La performance de la pompe à chaleur air-eau varie donc en fonction de la température extérieure, mais elle arrive à conserver son efficacité optimale même lorsque celle-ci est négative. Certains appareils peuvent même fonctionner même si la température de l’air extérieur descend jusqu’à -20 °C. Que ce soit dans le neuf ou en rénovation, la pompe à chaleur air-eau est une alternative intéressante pour économiser sur sa facture d’énergie d’autant plus qu’elle propose des solutions intégrées pour la production de chauffage et d’eau chaude sanitaire. Elle peut aussi s’adapter au système existant ou pour faire évoluer l’habitat pour répondre à la réglementation thermique RT 2012 et la BBC. La PAC air-eau peut donc répondre à toutes les attentes et le mode de vie de chacun.

Fonctionnement d'une pompe à chaleur air eau

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau, simplifié

Tout comme la pompe à chaleur air-air, la pompe air-eau puise les calories contenues dans l’environnement extérieur pour chauffer l’habitation par le biais de la chaleur transférer dans le circuit de chauffage.

  • La transformation des calories de l’air en chaleur

Une pompe à chaleur air-air transforme directement les calories contenues dans l’air en air chaud tandis que la transformation des calories captées par une pompe à chaleur air-eau passe par l’intermédiaire de l’eau. Le système est donc composé de deux modules dont l’installation se fait en deux temps. Cela commence par la pose de l’unité extérieure dans l’espace extérieur du logement. Ce module permet de capter les calories présentes dans l’air. Celle-ci sera ensuite raccordée à l’unité intérieure qui assure la diffusion de la chaleur à l’intérieur. Le système utilise du fluide caloporteur pour assurer ce transfert d’énergie de l’air extérieur capté par l’unité extérieure vers l’unité extérieure qui se charge d’expulser la chaleur à travers les radiateurs, le plancher chauffant et le système de production d’eau chaude sanitaire de la maison auxquels la pompe à chaleur est connectée.

  • Une transformation se compose de quatre phases

La transformation des calories de l’air en chaleur se fait en quatre phases au niveau des différends de composants d’une pompe à chaleur air-eau. Au cours de ces phases de transfert d’énergie contenu dans l’air extérieur, le fluide frigorigène passe de l’état liquide à l’état gazeux. Le fluide frigorigène récupère les calories de l’air extérieur. La température du fluide augmente avec l’énergie captée et se transforme ensuite en gaz avant de s’évaporer au niveau de l’évaporateur. Le compresseur compresse le fluide frigorigène à l’état gazeux et augmente sa température. La compression est la seule phase de la pompe à chaleur qui utilise l’électricité pour alimenter le compresseur. Le condenseur transmet la chaleur du gaz sous haute pression à l’eau de chauffage avant de repasser à l’état liquide. Le détendeur diminue la pression et la température du fluide frigorigène. C’est au cours de cette phase le fluide liquide perd toute sa chaleur et repasse à l’état liquide.

Transformation calories de l'air

 

Dans quel cas utilise-t-on une PAC air-eau ?

La pompe à chaleur air-eau est le système de chauffage le plus polyvalent qui peut s’adapter dans un bâtiment neuf ou un logement ancien en rénovation. La PAC air-eau est une source de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire bien meilleure que les systèmes de chauffage traditionnels comme la chaudière au fioul, le chauffe-eau à gaz, le chauffe-eau électrique ou encore le ballon d’eau chaude. La pompe à chaleur air-eau est un système tout-en-un qui permet de répondre à tous les besoins en chauffage d’une habitation. En effet, la pompe à chaleur air-eau peut améliorer tout un mode de vie avec confort et sérénité. Pour optimiser davantage le rendement de la PAC selon la zone climatique, certains fabricants de pompes à chaleur air-eau équipent même leurs produits d’un module hydraulique assurant simultanément la production d’eau chaude sanitaire et de chauffage. La conception du chauffe-eau cumulus intégré, appelé aussi chauffe-eau thermodynamique, permet la production d’eau chaude sanitaire à une température de 60 °C. Le système peut fonctionner sans apport d’énergie auxiliaire jusqu’à une température extérieure de -5 °C. Un chauffe-eau thermodynamique est bien isolé, ce qui lui permet de maintenir la température d’eau chaude sanitaire jusqu’à 3 fois plus longtemps qu’un ballon d’eau chaude traditionnel.

Utilisation d'une PAC Air Eau

Les avantages et les inconvénients

La facture énergétique liée au chauffage et à la production d’eau chaude sanitaire est de plus en plus lourde à supporter pour la plupart des foyers, et la pompe à chaleur air-eau est la solution pour la faire baisser. Mais ce système procure également d’autres avantages qui font de lui un système de chauffage performant en toute circonstance. En effet, la pompe à chaleur air-eau utilise principalement de l’air pour fonctionner, seul le compresseur utilise l’électricité. Cela constitue une faible consommation par rapport à l’énergie produite. On estime que le rendement d’une pompe à chaleur air-eau peut atteindre jusqu’à 70 % de la chaleur et de l’eau chaude pour une facture d’énergie divisée par 3. La pompe à chaleur air-eau est bien plus intéressante qu’une pompe à chaleur air-air comme elle ne produit uniquement que du chauffage, mais également de l’eau chaude. L’installation d’une pompe à chaleur air-eau est donc la meilleure solution accessible pour couvrir les besoins d’une habitation en matière de chauffage et d’eau chaude. La pompe à chaleur air-eau est un investissement conséquent, mais son installation est éligible au crédit d’impôt transition énergétique et à d’autres aides financiers étant une solution de chauffe écologique et économique. La pompe à chaleur air-eau autorise toutes les configurations que ce soit pour une installation dans une nouvelle construction ou une réutilisation de l’installation préexistante (circuit de chauffage central, radiateurs…).

Facture énergétique chauffage

Malgré ces avantages qui font d’elle un système de chauffage par excellence pour la production de chaleur et d’ECS, la pompe à chaleur air-eau présente certains inconvénients. Le niveau sonore de l’unité extérieure est assez élevé, ce qui nécessite un emplacement adéquat pour que le bruit ne gêne pas les occupants. Heureusement, les fabricants travaillent d’arrache-pied pour maîtriser le nombre de décibels émis par la pompe. La performance est aussi un inconvénient d’une pompe à chaleur aérothermique comme elle varie sensiblement en fonction de la température. Avec une température extérieure trop basse, le système offre un rendement moyen moins important jusqu’à s’arrêter complètement. Cela augmentera la consommation électrique, car l’utilisation d’un chauffage d’appoint est nécessaire pour combler la baisse de performance de la pompe à chaleur air-eau.