L’installation de la pompe à chaleur constitue l’une des alternatives pour se prémunir contre la température glaciale de l’hiver. Elle permet donc de disposer de l’énergie thermique nécessaire pour réchauffer l’ensemble des pièces d’une habitation. Cependant, la mise en place de ce système ne se limite pas à ce seul usage.
En plus d’assurer le chauffage optimal d’une habitation, elle permet aussi, au besoin, de desservir les pièces de vie telles que les douches et les cuisines en eau chaude sanitaire. Cette double fonctionnalité représente tout l’intérêt de la mise en place de ce système. Par ailleurs, il existe aujourd’hui plusieurs aides et subventions pour les travaux d’isolation thermique.
Fonctionnement des différents types de pompe à chaleur
Une pompe à chaleur possède un fonctionnement inverse à celui d’un réfrigérateur. Elle filtre la chaleur de l’environnement puisée de l’air, de l’eau ou encore de la terre, pour la distribuer dans un logement. Ce dispositif permet d’offrir du chauffage à l’intérieur d’un bâtiment de façon optimale. Ainsi, à la saison hivernale, les occupants de la résidence bénéficient d’une température chaude.
Les différentes pompes à chaleur
Il existe différents types de pompes, selon qu’il s’agisse de la terre, de l’eau ou encore de l’air.
On distingue principalement :
- la pompe à chaleur saumure-eau ou sonde géothermique ;
- la pompe à chaleur eau-eau ;
- la pompe à chaleur air-eau.
En réalité, le mode de fonctionnement des trois types de pompes à chaleur varie d’un modèle à un autre.
Principe de fonctionnement de la pompe à chaleur saumure-eau
La pompe à chaleur saumure-eau communément appelée sonde géothermique chauffe par le principe de géothermie. Elle devient aujourd’hui la technique de chauffage la plus prisée. En raison de la température relativement constante du sol, elle offre un haut rendement. Cependant, les investissements pour son installation demeurent élevés.
Par ailleurs, tous les types de sols ne tolèrent pas de forage de sondes géothermiques. Pour cela, il faut contrôler l’aptitude de ces derniers à pouvoir supporter la mise en place du dispositif. Dans certains cas, l’installation du système peut requérir une autorisation formelle.
Fonctionnement de la pompe à chaleur eau-eau
La pompe à chaleur eau-eau s’utilise pour les deux différentes sources d’énergie suivantes : la nappe phréatique et les eaux de surface. Dans le cas de l’exploitation de la première source, l’eau souterraine transite par un échangeur de chaleur en passant par des puits d’aspiration et de rejet.
Pendant ce temps, la nappe maintient une température quasiment constante tout au long de l’année, permettant à la pompe d’offrir un bon rendement. On utilise l’eau des puits existants, si l’on estime la qualité de l’eau souterraine, bonne. La mise en place de ce modèle exige aussi l’autorisation communale avant la réalisation des travaux.
Mode de fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau
La pompe à chaleur air-eau utilise l’énergie issue de l’air ambiant pour chauffer un logement. Ainsi, sous l’effet de l’ensoleillement, l’air ambiant se chauffe en permanence. L’installation de ce système de chauffage reste abordable et simple. L’équipement peut se disposer autant à l’intérieur qu’à l’extérieur et présente une rentabilité assez intéressante dans tous les cas de figure.
Une fois le système posé à l’intérieur, on le met en cave. Ainsi, l’intégralité du circuit se réalise indoor et l’admission, ainsi que l’échappement de l’air s’orientent vers l’extérieur. Par ailleurs, l’installation à l’extérieur représente la formule la plus courante. Elle requiert l’usage de pompes à chaleur compactes pour la production de l’énergie thermique. Cette dernière quitte l’appareil pour intégrer l’accumulateur.
En revanche, lorsqu’il s’agit des pompes de type split, le mécanisme de fonctionnement diffère. En effet, le circuit se scinde, permettant notamment l’installation de l’évaporateur d’une part (extérieur) et le condenseur d’autre part (intérieur).
Les caractéristiques d’une pompe à chaleur
En marge des spécificités physiques qui varient selon les modèles et les fabricants, les pompes à chaleur partagent certaines caractéristiques techniques. Ces dernières simplifient leur comparaison.
Il s’agit entre autres de :
- la puissance calorifique ;
- le coefficient de performance ou COP ;
- l’autonomie ;
- la durée de vie.
La puissance calorifique
La puissance calorifique de la pompe à chaleur représente la capacité de production de l’énergie thermique. Elle s’exprime en kilowatts et se calcule par l’installateur. Sa valeur standard oscille entre 15 et 20 kW. Par ailleurs, elle évolue en fonction du type de pompe.
Le coefficient de performance ou COP
Le coefficient de performance ou COP désigne un indice qui sert à calculer la chaleur produite par la pompe par rapport à l’énergie consommée. Plus la valeur du COP monte, plus la performance de la pompe à chaleur s’en trouve impactée. De plus, cet indicateur signifie aussi que le modèle figure parmi les types économiques.
L’autonomie de la pompe à chaleur
L’autonomie symbolise la capacité du système à couvrir l’intégralité des besoins de chauffage du logement. Peu importe le climat, les pompes à chaleur de types géothermiques et aqua thermiques ne nécessitent pas de chauffage d’appoint. En revanche, les modèles air-air doivent bénéficier du renfort d’un autre système de chauffage lorsque les températures extérieures deviennent très basses.
La durée de vie de la pompe à chaleur
En ce qui concerne la durée de vie, il faut compter entre 20 et 25 ans, si la pompe profite d’un entretien régulier.
Composition de la pompe à chaleur
La pompe à chaleur fonctionne au moyen du fluide frigorigène. Ce liquide fixe les calories présentes dans le milieu émetteur et les expédie vers le système de chauffage par l’entremise de l’appareil. Ce dernier utilise bien souvent un capteur pour récupérer les calories émises par l’eau, le sol ou encore l’air. Il se compose entre autres des éléments suivants :
- l’évaporateur ;
- le compresseur ;
- le condensateur ;
- le détendeur ou réducteur de pression.
L’évaporateur, dans un premier temps, transfère au fluide, les calories récupérées par le capteur. Ensuite, il fait entrer ces dernières en ébullition. Le compresseur aspire le gaz frigorigène, puis augmente sa température par compression. Quant au condensateur, il récupère ce gaz et transfère son énergie au dispositif de chauffage.
Enfin, le détendeur ou réducteur de pression prend le liquide, puis fait chuter sa température, de même que sa pression. Par ailleurs, la pompe à chaleur peut se raccorder à n’importe quel système de chauffage. Pour ces derniers, les plus utilisés restent entre autres les planchers chauffants, les ventilo-convecteurs et les radiateurs basse température.
Installation de pompe à chaleur : comment choisir ?
Avant d’acquérir une pompe à chaleur, il faut pouvoir effectuer le bon choix pour que l’installation rentabilise l’investissement consenti. De même, une bonne sélection entraînera des économies énergétiques sur le long terme. Pour cela, il faut prêter une attention particulière au coefficient de performance COP.
Ce dernier indique le rapport entre l’énergie diffusée et celle électrique requise pour le bon fonctionnement de la pompe à chaleur. À titre illustratif, 1 COP d’une valeur de 3 signifie que la pompe à chaleur consommera 1 kWh pour diffuser 3 kWh à l’intérieur du logement.
Les étapes de l’installation d’une pompe à chaleur
Avant l’installation d’une pompe à chaleur, il importe de procéder à l’étude de faisabilité. Celle-ci comprend plusieurs étapes.
Étude de faisabilité : les étapes
L’étude de faisabilité tient d’abord compte du climat de la région. Ensuite viennent les caractéristiques de l’habitation. S’agit-il d’un appartement, d’une maison particulière, d’une nouvelle construction ou encore d’un logement rénové ? La date de réalisation, la superficie ou encore le niveau d’isolation et autres détails représentent des données à prendre en considération.
En ce qui concerne le type d’émetteur de chaleur à utiliser, les choix se multiplient, qu’il s’agisse entre autres du plancher chauffant ou du radiateur basse ou haute température. L’étude de faisabilité doit mentionner les besoins énergétiques (chauffage, chauffage + eau chaude sanitaire, etc.). De même, il doit contenir le détail des travaux à réaliser.
Il s’agit principalement de l’emplacement des capteurs, des différentes unités, du branchement électrique. Les réponses à ces diverses interrogations permettent d’identifier la pompe à chaleur la mieux indiquée qui offre à la fois le confort thermique et la réduction de la consommation énergétique.
Les principales étapes de la pose d’une pompe à chaleur air-air
Différentes étapes permettent d’installer une pompe à chaleur aérothermique. Il s’agit de :
- l’implantation de l’unité extérieure ;
- l’implantation du module hydraulique ;
- l’installation des émetteurs de chaleur ;
- l’installation du ballon d’eau chaude sanitaire ;
- la mise en place du fluide frigorigène ;
- le branchement électrique ;
- l’installation des sondes de régulation ;
- la mise en service de la pompe à chaleur.
L’implantation de l’unité extérieure
L’unité extérieure sert à capter des calories de l’air. On la fixe sur un socle au sol ou on l’accroche sur une console dans un emplacement aéré. Ce dernier, à l’abri des vents dominants, permet de minimiser l’impact sonore de l’installation.
L’implantation de l’unité du module hydraulique
L’unité intérieure ou module hydraulique s’installe dans un endroit hors gel comme un sous-sol, un garage, une buanderie, voire une cuisine. Par ailleurs, les deux blocs doivent se positionner à la distance recommandée par le constructeur du matériel.
L’installation des émetteurs de chaleur
Pour une pompe à chaleur air-air, les émetteurs représentent des ventilo-convecteurs que l’on fixe au mur. Dans certains cas, ce composant centralisé se relie à des bouches d’aération qui soufflent l’air chaud.
L’installation du ballon d’eau chaude sanitaire
Le ballon se relie à la nourrice. Cette dernière distribue l’eau chaude en direction des principaux sanitaires tels que la cuisine ou encore la salle de bain. Selon les modèles de pompe, le composant d’ECS peut s’intégrer à l’unité intérieure.
La mise en place du fluide frigorigène
Le fluide frigorigène assure le transfert d’énergie entre les deux principales unités. Le dispositif doit son bon fonctionnement à la capacité de ce liquide à absorber, puis à restituer l’énergie thermique.
Le branchement électrique
La pompe à chaleur air-air doit s’alimenter directement par un accessoire spécialement dédié à cette fonction. Elle se raccorde généralement à un disjoncteur différentiel de 30 mA.
L’installation des sondes de régulation et la mise en service de la pompe à chaleur
Les sondes de régulation (extérieures et intérieures) offrent à la pompe à chaleur, un fonctionnement optimal. Dès lors qu’on les met en place, on procède à la mise en service du système de chauffage pour tester la bonne marche de l’installation.
Les étapes de l’installation de la pompe à chaleur géothermique
L’installation d’une pompe à chaleur géothermique ressemble en plusieurs points à celle d’un modèle aérothermique, surtout en ce qui concerne l’installation de l’unité intérieure et le raccordement aux émetteurs de chaleur. En revanche, la mise en place du capteur diffère, puisque ce dernier va chercher la chaleur dans le sous-sol ou encore dans la nappe phréatique. Pour cela, son implantation requiert des travaux de terrassement ou de forages importants.
L’implantation des capteurs
En matière d’implantation des capteurs, la géothermie peut se présenter sous les formes horizontale et verticale. Dans le premier cas, on enfouit les tubes dans le sous-sol à une profondeur située entre 60 et 120 cm, puis une tractopelle décaisse la superficie et la profondeur requises. Ensuite, l’on met en attente la terre, pendant l’installation de la boucle de tubes. On relie ces dernières à l’unité intérieure, puis on les recouvre par la terre.
En ce qui concerne la géothermie verticale, deux forages d’au minimum 50 m de profondeur se réalisent à au moins 10 m de séparation l’un de l’autre. Après, on scelle dans les puits, les sondes géothermiques en forme de U, puis on les relie à l’unité intérieure.
L’implantation du module hydraulique
L’unité intérieure ou le module hydraulique se met en place dans des emplacements hors gel tels qu’un sous-sol, un garage, une buanderie ou encore une cuisine. Pour cela, on positionne les deux unités à la distance prescrite par le fabricant du matériel (au maximum 50 m).
Le raccordement des émetteurs de chaleur au circuit de chauffage existant
L’installation des émetteurs de chaleur ou raccordement au circuit de chauffage existant des émetteurs s’effectue en utilisant divers matériels. Il s’agit du plancher chauffant, des radiateurs basse ou haute température et des ventilo-convecteurs entre autres.
L’installation du ballon d’eau chaude sanitaire
Le ballon se relie à la nourrice. Celle-ci assure la distribution de l’eau chaude aux différents équipements sanitaires de la cuisine ou de la salle de bain.
La mise en place du fluide frigorigène
Le fluide frigorigène, ou plus généralement l’eau glycolée, s’injecte dans la boucle de capteurs. Ensuite, par l’entremise du cycle thermodynamique de la pompe à chaleur, le liquide va effectuer soit le chauffage de l’eau ou encore chauffer/rafraîchir le logement.
Le branchement électrique
La pompe à chaleur s’alimente directement au tableau électrique sur une ligne dédiée protégée par un disjoncteur différentiel de 30 mA. En fonction des modèles, l’installation fonctionne en monophasé 230 V ou en triphasé 400 V.
L’installation des sondes de régulation et la mise en service de la pompe à chaleur
L’installation des sondes de régulation représente une étape importante. Elle permet à la pompe à chaleur d’assurer un fonctionnement optimal au chauffage du logement. On peut, dès la fin de cette phase, tester la bonne marche de l’installation en effectuant la mise en service de l’équipement.
Les aides et subventions de l’État pour l’installation de la pompe à chaleur
Il existe des aides et des subventions octroyées par l’État visant à alléger les dépenses liées aux travaux d’installation de chauffage. En ce qui concerne l’implantation de la pompe à chaleur, voici les principales :
- la prime Rénov’ de l’Anah ;
- la prime à la conversion des chaudières ;
- l’Éco-PTZ ;
- les aides des collectivités locales ;
- les plafonds de revenus.
La Prime Renov’ versée par l’Anah
Cette aide s’octroie sous conditions de ressources par l’Agence Nationale de l’Habitat dans le cadre d’une substitution de mode de chauffage. Elle peut financer l’installation d’une pompe à chaleur à hauteur d’un montant de 3000 € pour un ménage aux revenus modestes. La somme peut aller jusqu’à 4000 € pour un ménage aux revenus très modestes.
Pour en bénéficier, la création d’un compte en ligne se présente comme la première étape. Elle s’effectue sur le site maprimerenov.gouv.fr. Il faut ensuite procéder à la demande bien avant le début des travaux d’installation. Cependant, le candidat doit satisfaire à certaines conditions pour espérer en jouir.
La prime à la conversion des chaudières
Cette prime peut se révéler intéressante, si l’occupant du logement souhaite procéder au remplacement d’une chaudière au fioul, au gaz ou à charbon par une pompe à chaleur. En effet, cette subvention, associée aux certificats d’économie de l’énergie, s’obtient de diverses manières. Elle peut s’octroyer sous forme de chèque, de virement ou encore de bons d’achat.
Tout le monde peut en bénéficier. De plus, il permet d’obtenir une somme minimale d’environ 2 500 €. Les ménages à revenus modestes et très modestes obtiennent des montants plus élevés pouvant atteindre les 4500 €.
L’éco-prêt à taux 0
L’Éco-PTZ peut se cumuler avec l’aide de l’Anah et le Crédit d’impôt. Ce prêt sans intérêts permet de financer les travaux jusqu’à hauteur de 10 000 €. On peut donc s’en servir pour investir dans l’installation d’une pompe à chaleur dont les dépenses atteignent généralement des montants élevés. Le remboursement de cet emprunt s’étale sur une période maximale de 15 années.
Par ailleurs, l’obtention de ce prêt n’exige aucune condition de ressources. Cependant, il faut effectuer une demande auprès d’une banque ou d’une institution de finance en constituant un dossier. Ce dernier devra ensuite obtenir la validation de l’établissement pour que le demandeur puisse bénéficier de l’aide.
Les aides des collectivités locales : département, région…
Dans certaines régions, les ménages peuvent bénéficier d’aides financières des collectivités locales pour effectuer les travaux d’installation de la pompe à chaleur. Pour donc s’en assurer, il importe que les candidats ou les personnes qui souhaitent jouir de cette aide se renseignent auprès de leurs localités.
En effet, ces subventions visent à soulager les propriétaires qui souhaitent engager des travaux dans leurs résidences principales dans le but d’économiser de l’énergie. Les plafonds varient d’une localité à une autre.
Les plafonds de revenus
L’accès à certaines aides et subventions exige des conditions de ressources. Il s’agit des plafonds de revenus pour soulager un tant soit peu les ménages qui désirent opter pour un chauffage à la pompe à chaleur.
Cependant, les plafonds utilisés pour ce type de subvention gardent constamment les mêmes valeurs. De plus, en cas d’éligibilité à l’une d’entre ces aides, le candidat pourra toujours postuler aux autres.
L’entreprise de chauffage Assist intervient principalement à Cannes, Antibes, Roquefort-les-Pins, Monaco, Mouans Sartoux, Mougins, Théoule sur Mer, Valbonne ou encore à Mandelieu.
