Tout savoir sur les pompes à chaleur

Vous souhaitez mieux appréhender le fonctionnement d’une pompe à chaleur et comprendre leurs avantages ? Entre les différents modèles, il n’est pas toujours facile de s’y retrouver, alors bénéficiez de quelques explications grâce à ce guide accessible à tous !

 

Retour sur l'histoire des pompes a chaleur

Contrairement à ce que l’on peut penser, la pompe à chaleur est un outil assez ancien, puisque son invention date de la première partie du XXème siècle. Avec les chocs pétroliers se succédant dans les décennies 1970 et 1980, elle gagne en rentabilité et se démocratise auprès du grand public. Un nouveau retournement du marché se ressent malgré tout au tournant des années 1990, les cours des prix du pétrole retrouvant un avantage compétitif.

Avec la prise de conscience des thématiques liées à la préservation environnementale et à la pollution anthropique issue des gaz à effet de serre, les pompes à chaleur retrouvent un intérêt économique et écologique. Grâce aux évolutions techniques et technologiques, ce système offre désormais une solution évidente dont les états ont bien saisi l’importance.

 

Le marche francais et le credit d'impot

Le marché des pompes à chaleur en France est le second marché le plus important en Europe derrière la Suède, juste devant l’Allemagne et la Suisse. En 2006, on a recensé très précisément 53 510 installations de pompes à chaleurs dans l’hexagone, contre à peine un millier dix ans auparavant. Néanmoins, si elles équipent 90 % des nouvelles constructions dans les pays scandinaves, les pompes à chaleurs n’équipent que 10 % des logements neufs en France.

Devant ces chiffres relativement faibles, l’état français a créé des incitations fiscales pour favoriser ce type d’installation. Dès 2009, un crédit d’impôt atteignant jusque 40 % de l’achat du matériel était proposé aux ménages. Un plafond était fixé à 16 000 euros pour un couple marié, et à 8 000 euros pour un célibataire ou un couple non marié. Notez que ce crédit d’impôt ne portait que sur le bloc principal de la pompe à chaleur, excluant les coûts relatifs à la pose. Depuis le 1er janvier 2009 ne sont concernés que les modèles de pompes à chaleurs géothermiques, et les pompes à chaleur air-eau. Les modèles de pompe à chaleur air-air sont depuis cette date exclus.

En 2010, la loi de finances avait maintenu le taux du crédit d’impôt à 40 %, uniquement pour les modèles de pompes à chaleur géothermique et thermodynamiques (eau-eau). Notez que la pose du capteur géothermique est alors prise en charge. Pour les autres modèles, le taux de crédit d’impôt est passé de 40 % à 25 %. Ces chiffres sont respectivement ramenés à 36 % et à 22 %, en 2011.

Finalement, c’est la mise en application de la RT 2012 qui a permis un redémarrage des installations de pompes à chaleur. D’après une étude de l’association française de la pompe à chaleur, c’est quasiment la moitié des constructions neuves qui en est aujourd’hui équipée. Le nombre d’unités de pompes à chaleur géothermique devrait atteindre un rythme de croisière de 15 000 à 20 000 installations annuelles.

 

Fonctionnement d'une pompe a chaleur : les differents modeles

Quel est le rôle d’une pompe à chaleur (PAC) ? Il s’agit d’un système qui capte la chaleur de l’air extérieur pour la restituer à l’intérieur du logement. Une PAC peut également faire office de climatiseur (rafraichir les pièces de vie) et de chauffe eau sanitaire. Pour fonctionner, une PAC peut utiliser la chaleur contenue dans :
- l’air extérieur, c’est une PAC aérothermique ;
- le sol, c’est une PAC géothermique ;
- l’eau des océans, lacs, rivières ou nappes libres, c’est uune PAC aquathermique.

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La pompe a chaleur aerothermique (air-air et air-eau)

La PAC aérothermique capte la chaleur de l’air extérieur pour la rejeter à l’intérieur. Son installation est assez simple et ne nécessite pas de gros travaux, d’où un coût initial avantageux. La diffusion de la chaleur s’effectue grâce à un système de turbines qui pulse l’air. Indépendant de votre chauffage, ce système peut par contre le compléter si, par exemple, une pièce de vie est insuffisamment chauffée.

L’unité extérieure doit être placée dans un lieu où l’aération est bien assurée, tel qu’un jardin, un balcon ou encore une cour. Cette unité est appelé évaporateur. Il utilise les calories de l’air capté à l’extérieur pour évaporer le fluide frigorigène à très basse pression afin de le faire circuler dans la pompe à chaleur. C’est l’unité intérieure, un ventilo-convecteur ou condensateur, qui se charge de restituer la chaleur en condensant le liquide.

Pour créer la circulation du fluide frigorigène, la PAC consomme de l’électricité au niveau du compresseur. Cette consommation est toutefois réduite à 1 kWh d’électricité pour 3 kWh de chaleur. Rassurez-vous, même si les températures extérieures sont négatives, la PAC aérothermique fonctionne, même si ces performances diminuent légèrement. Un système d’appoint comme par exemple des radiateurs électriques est donc recommandé.

La différence entre la PAC air-air et la PAC air-eau réside dans la présence ou non d’un système de chauffage central. La première n’a pas besoin de circuit de chauffage, contrairement à la seconde qui conduit la chaleur dans le circuit de chauffage et dans le circuit d’eau chaude.

La pompe a chaleur geothermique (eau-eau)

Vous ne le savez peut-être pas mais notre planète emmagasine de la chaleur en provenance du soleil et de son sous-sol. Cette chaleur totalement gratuite est donc intéressante puisque renouvelable. Si une habitation possède une parcelle à l’extérieur, il est donc possible d’installer un capteur de chaleur directement dans le sol. A l’intérieur se trouve un fluide caloporteur qui va stocker l’énergie du sol et la conduire ensuite à l’intérieur de l’habitation pour chauffer les pièces de vie comme les eaux sanitaires.

Trois modèles de capteurs existent sur ce marché :
- le captage horizontal au sol. Les capteurs sont positionnés dans le sol à faible profondeur (0,6 à 1,2 mètres), de façon horizontale, le tout sur une grande surface ;
- le captage vertical au sol. Les sondes sont placées verticalement dans la terre, à une profondeur ne dépassant pas 100 mètres ;
- le captage vertical sur nappe phréatique. Ce système aquathermique est identique au précédent, sauf que les sondes puisent l’eau d’une nappe phréatique. Cette eau est ensuite reversée dans la nappe, dans un plan d’eau ou dans un réseau d’eau pluviale.

Le fluide caloporteur est transportée jusqu’à la pompe à chaleur, qui se charge de restituer la chaleur dans les pièces de vie par le biais du système de chauffage. Si le logement est équipé d’un chauffage central, le rôle en incombe aux radiateurs ou aux planchers. Dans le cas contraire, le système s’appuie sur des ventilo-convecteurs. Notez que le coût d’installation des modèles de pompes à eau géothermique et aquathermique nécessitent un investissement initial plus onéreux.

Les nouveaux modeles de PAC

Les pompes à chaleur gaz reprennent le même principe que les PAC électriques. On ne trouve actuellement que trois modèles :
- la PAC à moteur gaz. Le moteur électrique du compresseur est simplement remplacé par un moteur fonctionnant au gaz ;
- la PAC à absorption à gaz. Le compresseur mécanique est remplacé par un brûleur à gaz, tandis que le fluide caloporteur est constitué d’ammoniac et d’eau, les deux éléments s’évaporant pour chauffer le système ;
- la PAC à absorption et à diffusion à gaz. La seule différence avec le précédent modèle est la composition du fluide caloporteur, qui compte de l’ammoniac, de l’eau et de l’hélium.

Ce système a l’avantage d’être peu bruyant et sans danger pour l’environnement. De plus, il répond aux exigences du label Bâtiment Basse Consommation, norme obligatoire pour les logements neufs depuis 2012. Enfin, la PAC à gaz est réversible, assurant un rafraichissement des locaux en période estivale. Petit inconvénient, son volume qui pousse plutôt ce modèle à équiper des grands bâtiments, de type immeubles collectifs et entreprises.

Autre possibilité : la pompe à chaleur solaire. Ce modèle se caractérise par un raccordement à des panneaux solaires. L’énergie solaire étant gratuite, cette PAC réduit votre consommation électrique dédiée au chauffage. Afin de vous garantir la fiabilité et la performance dudit modèle, choisissez des installateurs certifiés : Qualisol pour les panneaux solaires, et QualiPAC pour les pompes à chaleur.

Dernière née du marché : la pompe à chaleur hybride qui combine deux sources d’énergie, l’une étant renouvelable (PAC air-eau, eau-eau), l’autre classique (fioul ou gaz). Si son installation reste complexe, elle possède de nombreux avantages. Elle répond aux directives édictées par la réglementation thermique RT 2012 pour les constructions neuves, et assure l’ensemble des besoins d’un logement en chauffage et en eau chaude sanitaire. Sachez qu’elle est par ailleurs éligible au crédit d’impôt développement durable.


Pour toutes questions supplémentaires, n’hésitez pas à prendre contact avec des professionnels qui sauront vous conseiller et vous accompagner dans vos démarches.

 


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