Quand le sol, l’eau ou l’air chauffent la maison,

les pompes à chaleur

L ’ H A B I T A T I N D I V I D U E L

�

Quand le sol, l’eau ou l’air chauffent la maison,

les pompes à chaleur

• Ilyadelachaleur…danslesol,l’eauetl’air . . . . . . . . . . . 3

• D’entréedejeu,lesbonnespistes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

• Unréfrigérateuràl’envers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

• Pompesgéothermiques,desressourcessousnospieds . . . . 14

• Pompesaérothermiques,sechaufferdel’airdutemps . . . . �0

• Pouréclairerlechoixd’unePAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . �4

• Poseetentretien,uneaffairedespécialistes . . . . . . . . . . �6

• Desaidesfinancières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . �8

• Enrésumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

• L’ADEME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3�

SOMMAIRE

GLOSSAIRECapteurs enterrés:tubesenpolyéthylèneouencuivregainédepolyéthylèneenfouisdans lesoletdans lesquelscirculeunfluideprélevantl’énergiedusol .Ilspeuventêtrehorizontaux(etcontenirdel’eauadditionnéed’antigeloudufluidefrigorigène)ouverticaux .Danscederniercas,onlesappellesondesgéother-miquesetilscontiennentunmélanged’eauetd’antigel .

Émetteur de chaleur:appareilsituédanslespiècesduloge-mentetquiytransmetlachaleurdusystèmedechauffage .Lesradiateurs,lesplancherschauffants,lesventilo-convecteurssontdesémetteursdechaleur .

Fluide frigorigène: fluide,confinédans lapompeàchaleur,quiassure lorsde ses changementsdephase (gaz, liquide) lestransfertsdechaleur .

Machine thermodynamique: machine permettant lacirculationdelachaleurentredesmilieuxayantdestempératuresdifférentes,àl’aided’unapportd’énergieextérieur .Lapompeà chaleur, le climatiseur et le réfrigérateur sont des machinesthermodynamiquesquifonctionnentengénéralàl’électricité .

PAC:pompeàchaleur .LesPACassurantàlafoisduchauffageetdurafraîchissementsontappeléesPACréversibles .

Plancher chauffant basse température : émetteur de cha-leurconstituédetubesdanslesquelscirculeunliquiderestituantlachaleurauxpiècesàchauffer .Intégréàunechapedebéton,ilestdimensionnépourquesasurfaceresteàunetempératuremodérée(auxalentoursde�3°C,entoutcaspasplusde�8°C) .Un plancher chauffant peut assurer le rafraîchissement d’unehabitation,onparlealorsdeplancherchauffant-rafraîchissant .

VMC:ventilationmécaniquecontrôlée .Systèmemécaniquederenouvellementdel’air .UneVMCdouble-fluxpermetdelimiterlespertesdechaleurinhérentesàlaventilation:ellerécupèrela chaleur de l’air vicié extrait de la maison et l’utilise pourpréchaufferl’airneuffiltrévenantdel’extérieur .

3

il y a de la chaleur…dans le sol,l’eau et l’air

Notre environnement : le sol sous nos pieds, l’eau des nappes, l’air qui nous entoure, stockent chaque jour l’énergie que nous dispense le soleil.

Récupérer cette énergie gratuite et inépuisable et s’en servir pour le chauffage, c’est possible grâce aux pompes à chaleur.

Ce sont des équipements qui permettent d’économiser les énergies fossiles tout en limitant nos rejets de gaz à effet de serre. Il en existe plusieurs types, qui puisent la chaleur soit dans l’air (pompes aérothermiques), soit dans le sol ou l’eau des nappes phréatiques (pom-pes géothermiques).

L’ADEME encourage le choix des pompes à chaleur les plus performantes, quelle que soit la technologie, en insistant en particulier sur la qualité de mise en œuvre du système complet (capteur, pompe à chaleur, émetteur de chaleur).

4

d’entrée de jeu,les bonnes

pistes

�

Comment savoir vers quel type de pompe à chaleur s’orienter quand on veut s’équiper ? Tous les procédés ne conviennent pas forcément à votre situation. En préalable, ce petit tableau va vous aider à « débrous-sailler le terrain »… Vous voulez en savoir plus ? Retrouvez tout au long de ce guide des informations techniques utiles pour faire de bons choix.

6

un réfrigérateurà l’envers

Dans un réfrigérateur, de la chaleur est puisée à l’intérieur de celui-ci, ce qui en abaisse la température, puis est rejetée à l’extérieur, dans l’air de la cuisine.

Les pompes à chaleur fonc-tionnent selon le même principe, mais c’est l’envi-ronnement extérieur (sol, air ou eau) qui fournit la chaleur et l’intérieur du logement qui la récupère.

Le principe de base,…

LapompeàchaleurouPACestconstituéed’uncircuitferméetétanchedans lequel circuleun fluide frigo-rigène à l’état liquide ou gazeux selon les organesqu’iltraverse .Cesorganessontaunombredequatre:l’évaporateur, le compresseur, le condenseur, et ledétendeur .

Pour simplifier,onpeutdireque lapompeàchaleurprélève un peu de chaleur du sol du jardin, de l’airenvironnantoudel’eaud’unenappe,augmentesonniveaudetempératureetrestitueunechaleuràunetempératureplusélevéedanslelogement .

Son fonctionnement est d’autant plus efficace quela différence entre la température du milieu où estpuiséelachaleuretcelledesémetteursdechaleurdulogementestréduite .

Les fluides frigorigènes sont pour la plupart nocifs pourl’environnement .Ceuxquidétruisentlacouched’ozonesontmaintenantinterditsouencoursd’élimination .C’estlecasduR��,quialongtempsétélefluidefrigorigèneleplusemployé .Ils sont remplacés par des fluides comme les HFC (R407C,R410A,R417A),inoffensifsvisàvisdelacouched’ozone .Maiscesfluidesrestentdepuissantsgazàeffetdeserre .

7

… ses applications

À partir du principe de base de la pompe à chaleur,différents systèmes existent, avec des performanceset des possibilités d’application différentes . On peutregrouperlesPACdestinéesauchauffagedesparticu-liersendeuxgrandesfamilles:•les PAC géothermiques qui puisent la chaleur dansle sol ou l’eau d’une nappe par l’intermédiaire d’unréseaudecapteursoudeforages;•lesPAC aérothermiquesqui lapuisentdirectementdansl’airambiant,extérieurouintérieuraulogement .

On parle selon les cas de modèles air / air, air / eau, sol / sol,sol / eau, eau / eauoueau glycolée / eau .Lepremiertermedési-gnel’origineduprélèvement,lesecondlemodededistributionde la chaleur . Seule exception: la PAC eau glycolée / eau quipuise lachaleurdans le sol (avecdescapteursenterrésconte-nantdel‘eauglycolée) .

Schéma de principe de la pompe à chaleur1:lachaleurprélevéeàl’extérieuresttransféréeaufluidefrigori-gènequisevaporise .2:lecompresseurélectriqueaspirelefluidefrigorigènevaporisé .3:lacompressionélèvelatempératuredufluidefrigorigène .4:lefluidefrigorigènecèdesachaleuràl’eauducircuitdechauf-fageoudirectementàl’airdulieuàchauffer .5:lefluidefrigorigènesecondenseetrevientàl’étatliquide .6: le détendeur abaisse la pression du liquide frigorigène quiamorceainsisavaporisation .

8

… et les procédés mis en œuvre

Lesconstructeursontmisaupointplusieursprocédés .Laprincipaledifférencetientàlanaturedesfluidescir-culantdanslescapteursetlesémetteursdechauffage,etdoncàlatechnologiedesPACutilisées:

• dans les PAC à détente directe, un seul circuit: lefluide frigorigène circule en circuit fermé dans lapompe, les capteurs et les émetteurs de chaleur . Cetypedepompesàchaleurcontientbeaucoupdefluidefrigorigène;

• dans les PAC mixtes, deux circuits: celui du fluidefrigorigènedes capteursetde lapompeà chaleuretceluidel’eauchaudedesémetteurs ;

• danslesPAC à fluides intermédiaires,troiscircuits:lecircuitfrigorifiquedelapompeàchaleur,lecircuitdescapteurs où circule de l’eau additionnée d’antigel, lecircuitquialimenteeneauchaudelesémetteurs;

LesPAC géothermiquespeuventêtreàdétentedirecte,àfluidesintermédiairesoumixtes .

LesPAC aérothermiquessonttoujoursàdétentedirecteoumixtes .

Pour s’y retrouver… PAC aérothermiques PAC géothermiques

Captage de la chaleur

dans l’air extérieur

Captage de la chaleur

dans le logement

Capteurs enterrés

horizontaux

Capteurs enterrés verticaux

PAC sur eau

de nappe

Air / eau PACmixte

Air / air PACàdétentedirecte

Sol / sol PACàdétentedirecte

Sol / eau PACmixte

Eau glycolée / eau PACàfluidesintermédiaires

Eau / eau PACàfluidesintermédiaires

Air

Sol

Eau

�

La durée de vie de l’installationCommeunechaudièreclassique,lapompeàchaleurauneduréedeviedel’ordrede1�ans .Lescapteursenterrésontuneduréedeviebeaucouppluslongue,supérieureà40ans .

Les émetteurs de chaleur

Selon le type de pompe à chaleur, différentessortesd’émetteurséquipentl’installation .

Un plancher chauffant basse température

Ilestformédetubesnoyésdansunedalledebéton .Sa surface diffuse une chaleur douce et régulière(jamais supérieure à �8°C), qui apporte une grandesensation de confort . Dans les tubes circule l’eau ducircuit de chauffage (PAC à fluides intermédiairesou mixtes) ou du fluide frigorigène (PAC à détentedirecte) . Ledimensionnementdes tubeset leurposesontdifférentsselonlefluidequiycirculera .

Pour s’y retrouver… PAC aérothermiques PAC géothermiques

Captage de la chaleur

dans l’air extérieur

Captage de la chaleur

dans le logement

Capteurs enterrés

horizontaux

Capteurs enterrés verticaux

PAC sur eau

de nappe

Air / eau PACmixte

Air / air PACàdétentedirecte

Sol / sol PACàdétentedirecte

Sol / eau PACmixte

Eau glycolée / eau PACàfluidesintermédiaires

Eau / eau PACàfluidesintermédiaires

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Des radiateurs basse température

Ilsfonctionnentavecuneeau entre 45 et 50 ° C,cequiest le casdansuncircuitdechauffagealimentéparunePACmixteouàfluidesintermédiaires .Ilsprocu-rentunechaleurdoucetrèsagréable .Cettesolutionconvient sionnepeut (ouneveut)pas installerdeplancherchauffantquipeutêtredifficileoucoûteuxàmettreenœuvreenrénovation .

Lesradiateursd’uneprécédenteinstallationdechauf-fagecentralpeuventconvenir,àconditiondevérifierleurdimensionnement .

Des ventilo-convecteurs à eau

Ce sont des émetteurs de chaleur par air, raccordés au circuit d’eau de chauffage d’une PAC mixte ou àfluidesintermédiaires .Ilsfiltrentetdiffusentl’airdespiècesgrâceàunventilateur .

Des ventilo-convecteurs à détente directe

Cesystèmepeutcomporterune unité par pièceouune unité centrale (installéedansun fauxplafond,descomblesouunplacardetreliéeàunréseaudegaines de distribution d’air chaud) . Chaque unitépulse dans le logement l’air réchauffé par passagesurunebatteried’échangeoùcirculele fluide frigo-rigène de la PAC à détente directe .

Les émetteurs basse températureCesémetteurs(plancherschauffants,radiateursbassetempé-rature) engendrent des économies et valorisent les équipe-mentsperformantsquesontlespompesàchaleur .

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Le chauffage, mais aussi…

Lespompesàchaleursontavanttoutdessystèmes de chauffage . Elles peuvent également remplir d’autresfonctions .

Pour l’eau chaude sanitaire, un appoint ou une installation indépendante sont nécessaires

On peut obtenir de l’eau chaude sanitaire de deuxfaçonsavecunepompeàchaleur:• avec la PAC qui assure le chauffage de la maison .L’eauduballonestchaufféeenrécupérantunepartiede la chaleurdu fluide frigorigène .Quand laPACnefonctionnepas,unerésistanceélectriquechauffel’eausanitaire;• avec un chauffe-eau thermodynamique . C’est unsystème indépendant muni d’une pompe à chaleurautonome .Ilpeutdoncfonctionnertoutel’année .

Le rafraîchissement d’un bâtiment en été

En inversant le cycle du fluide frigorigène, la pompeà chaleur puise des calories dans le logement et lesrejetteàl’extérieur .

Les PAC munies de ce dispositif sont dites «réversi-bles» .Ellesassurentunebaisse modéréedelatempé-rature,del’ordrede3à4°Cdemoinsqu’àl’extérieur .Ils’agitdoncd’unefonctionderafraîchissementetnondeclimatisation

Parailleurs,certainsclimatiseursindividuelsréversiblesassurent une fonction «chauffage» . Ils ne sont en général pas adaptés aux besoins de chauffage d’hivercarilsnesontpasdimensionnéspourcela .

Rafraîchissement et condensationSi votre pompe à chaleur alimente un plan-cher chauffant/rafraîchissant, la températurede celui-ci ne doit pas descendre trop bas parrapportàcelledel’airambiant .Sinon,ilyauracondensation de l’humidité de l’air sur le plan-cher .Pourévitercela,unerégulationappropriéeassurececontrôle .

1�

L’installation d’un système réversible incite à la con-sommationd’électricité toutau longde l’annéepourlesbesoinsd’uncertainconfortthermiquealorsqu’unepompe à chaleur uniquement dédiée au chauffagen’enutilisequel’hiver…

Performances et certifications

Des coefficients à connaître : COP et EER

Les performances des pompes à chaleur s’exprimentpardescoefficientsquirendentcomptedeleureffica-citéenfonctiondel’énergiequ’ellesconsomment .

Pour1kWhd’électricitéconsommé,lesPACrestituentpour la plupart � à 4kWh de chaleur . Par exemple,si une PAC consomme 1kWh d’électricité et restitue3kWhdechaleur,onditquesonCOPestde3 .

Le rapport entre la quantité de chaleur produite etl’énergie électrique consommée (par le compresseur)est le coefficient de performance (COP) de la pompeàchaleur .Iltraduitlaperformanceénergétiqued’unepompeàchaleurenmodechauffage .

LeCOPestmesuréparlefabricant;ilestvalablepourune température d’essai donnée . Dans la pratique,quand le milieu est plus froid que cette températured’essai,l’efficacitéénergétiquedelapompeàchaleurdiminueetdevientinférieureauCOPannoncé .Àl’in-verse,elleestsupérieureàceCOPquandlemilieuestpluschaudquelatempératured’essai .

L’ADEME conseille donc l’installation d’une pompe à chaleur présentant le COP le plus élevé possible et en tout cas supérieur à 3,3.

L’appellation EER (coefficient d’efficacité frigorifique)traduit l’efficacité d’un système thermodynamiquequand il produit du froid.

Pour en savoir plus sur le confort d’été, consultez le guide pratique de l’ADEME n° 3679.

13

Des consommations annexes

Lecompresseur de la pompe à chaleur est le principal

consommateur d’électricité,maisiln’estpasleseul .Les

PACsontleplussouventéquipéesd’auxiliairesqui

fonctionnentàl’électricité(circulateurs,organededégi-

vrage,ventilateurs,etc .) .Enfin,lesventilo-convecteurssonteux

aussiéquipésdeventilateurs .Ilfauttenircomptedecesconsommationsannexespourestimerlaperforman-

ceréelledusystèmedechauffage .

Des certifications pour un matériel de qualité

LemarquageEuroventgarantitque lespuissances, leCOP et l’EER des PAC réversibles sont conformes auxvaleursannoncéesparlesconstructeurs .

LamarqueNF PACcertifieleCOP,lapuissancethermi-queet leniveaudepuissanceacoustiquedespompesàchaleuraérothermiquesetgéothermiquesdemoinsde�0kW .

Le labelPromotelecestattribuéauxmatérielsqui satis-fontàuncahierdescharges(fixantentreautreslesper-formancesdesappareils) .

Danslestroiscas,lesessaissontréaliséspardeslabora-toiresindépendants .

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Pompes géothermiques,des ressourcessous nos pieds

Elles valorisent les calories du sol ou de l’eau des nappes par le biais de réseaux de capteurs, de sondes ou de forages d’eau.

Ce type de PAC est très performant quelle que soit la température hivernale. En effet, les capteurs sont ins-tallés à la profondeur requise pour que la température y soit à peu près constante toute lannée et toujours suffisante.

Géothermie de surfaceAuxprofondeursquiintéressentlespompesàchaleurgéother-

miques(oupompessurcapteursenterrés),l’énergiedu sol provient pour l’essentiel du rayonnementsolaire et de la migration des eaux de pluie dans

lesol .

1�

Capter les calories

DanslesPACgéothermiques,leprélèvementdechaleursefaitparlebiaisdetubesenterrésdanslesol .

Ces capteurs peuvent être placés en configurationhorizontaleouverticale .Danscederniercas,onparleaussidesondesgéothermiquesverticales .

Bien dimensionner les capteurs

Lalongueurtotaledestubesd’uncapteur horizontal dépasseplusieurs centainesdemètres .Ils sont repliésenbouclesdistantesd’aumoins40cm,pouréviterunprélèvementtropimportantdelachaleurdusol .Danslecascontraire,ilyauraitdesrisquesdegeldusol .

Les capteurs verticaux sont constitués de deux tubes de poly-éthylène formant un U installés dans un forage (jusqu’à 80m deprofondeur)et scellésdans celui-ciparduciment .Dans laplupartdes cas,on réaliseplusieurs foragesquidoiventêtredistantsd’aumoins10m .Onyfaitcirculerencircuitferméde l’eau additionnéede liquideantigel .Seules les PAC à fluides intermédiaires (voir page �) peuvent êtreéquipéesdecapteursverticaux .

Les capteurs horizontaux sontdestubesdepolyéthylèneoudecuivregainésdepolyéthylène .Ilssontinstallésenbouclesenterréeshorizontalementàfaibleprofondeur(de0,60mà1,�0m) .Dans ces boucles circule en circuit fermé de l’eau additionnéed’antigel ou le fluide frigorigène de la pompe à chaleur (selon latechnologieemployée) .Les capteurs horizontaux peuvent équiper une PAC à détentedirecte, une PAC à fluides intermédiaires ou une PAC mixte (voirpages8et�) .

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Prendre quelques précautions

Lescapteurs horizontauxdoivent respecter certainsprincipesdepose .

Pelouse,massifsdefleursetbuissonspeuventcohabiteraveclecapteurhorizontalenterré .

La surface au-dessus du capteurdoit être perméable (pas de ter-rasse ou de construction) et nepasêtretraverséepardesréseauxd’eau(risquedegel) .Leterrainnedoitpasêtretroppentu,pournepasavoiràfairederemblai .Dans

On estime la surface de capteur nécessaire de 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer .Pourunemaisonde1�0m�,lecapteuroccuperaentre���et300m�devotrejardin .

Pourles capteurs verticaux,deuxsondesgéothermi-quesd’environ70 m de profondeurchacuneetdistan-tesd’aumoins10m,peuventconvenirpourchaufferune maison de 1�0m� habitables (en fonction de lazoneclimatiqueetdel’isolationdelamaison) .

L’empriseau solest faiblepar rapportàdes capteurshorizontaux mais la réalisation du forage exige unminimumdeplaceetunebonneaccessibilité .

Setrouveràaumoins3mdesfondations,des puits, des fosses septiques ou desréseauxd’évacuation .

Setrouveràplusde�mdesarbres .

Setrouveràaumoins1,�0mdes réseaux enterrés nonhydrauliques .

Pose de capteurs horizontaux

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unsolrocheuxouargileux,ilestpréférabled’installerlescapteurssurunlitdesable .

Les sondes géothermiques sont plus délicates àposer .

En plus des précautions signaléespour la pose des capteurs hori-zontaux, ilestnécessairedefaireappelàuneentreprisede foragequalifiée(lebureauderecherchesgéologiques et minières - BRGM

-gèreunelistedeforeursengagésdansunedémarchedequalité)etderespecterlesprocéduresadmi-nistratives concernant la protec-tiondessous-sols .

Choisir une configuration

Actuellement,enFrance,lesPACgéothermiqueslesplusrépanduessontcellesàcapteurshorizontaux .Ellessont moins coûteusesquelesPACàcapteursverticauxmaisnécessitentdedisposerd’unesurface de terrain suffisante .

Elles sont donc surtout réservées au chauffage desmaisonsindividuelles .

Lesconfigurationsverticalessontbiendéveloppéesàl’étrangeretl’oncommenceàvoirdeplusenplusderéalisationsenFrance .Cessystèmessontplus coûteuxmaisleuremprise au sol est nettement plus réduite .

Ils peuventdonc convenirpour chaufferdesmaisonsindividuellesetaussidepetitsensemblesdelogementsetd’immeublesdebureauxquisontlimitésparlasur-faceenvironnante .

Ces PAC peuvent être intégrées à une installationde chauffage central classique existante (pompes àchaleur«enrelèvedechaudière») .Cecipermetd’éco-nomiserducombustibleetde limiter les rejetsd’unechaudièreàgazouaufioul .

Pose d’une sonde géothermique

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Un cas à part, les PAC sur eau de nappe

EllesaussifontpartiedesPACgéothermiques .Lacha-leurdusous-solestcellecontenuedansl’eaudenappesaquifèrespeuprofondes(moinsde100m)captéeparforage .Onlesappelleengénéralpompeseau/eau .

Les PAC sur eau de nappe nécessitent un ou deuxforagesde30à100mdeprofondeur .LecaptagedoitêtreréaliséparunforeurprofessionneletdéclaréàlaDRIRE locale (direction régionalede l’industrie,de larechercheetdel’environnement) .

Danslessystèmesàunseulforage,l’eaudenappepré-levéeestrejetéedansunerivière,unpland’eauouunréseaud’eauxpluviales(sicetypederejetyesttoléré)aprèsqu’onyaitprélevélescaloriesnécessaires .

Dans le système à deux forages, le deuxième foragesertàréinjecterl’eauutiliséedanslanappe .Cesystè-me,bienquepluscoûteux,estfortementrecommandécarilévitelegaspillagedel’eausouterraine,précieuseparnature .

Attention ! DémarchesLes forages sont soumis à des réglementations nationales etlocales .Avantd’envisageruntelprojet,ilfautfairelepointsurlesdémarchesadministrativesàentreprendreetcontacterunspécialiste(hydrogéologueagréé,Bureauderecherchesgéolo-giquesetminières[BRGM],bureaud’étudesspécialisé) .

1�

Et en rivière ?Ilestpossibled’utiliserl’eaud’unerivièrepourfairefonction-nerunepompeàchaleur .Selonledébitprélevéparlapompe,le débit d’étiage du cours d’eau et le type de cours d’eau(domanialounon),cetusagepeutêtresoumisàdéclarationouàautorisationetassujettiàune redevance du domaine public (rivièresdomaniales) .Pourplusderenseignements,contacterladirectiondépartementaledel’agricultureetdelaforêt .C’estauprèsd’ellequesefontlesdémarchesnécessaires .

Un débit suffisantPourqu’unepompeàchaleursureaudenappedonnetoutesatisfaction,ilfautqueledébitd’eaupuisédanslanappesoitsuffisantetstabledansletemps .Ledébitrequispeutatteindreoudépasser1m3/hets’éleverjusqu’à3m3/hpourunemaisonindividuelle,selonsondegréd’isolation .

Nappeaquifère

Pompeimmergée

Foragepourlepuisagedel’eaudenappe

Pompeàchaleur

Pompe à chaleur eau / eau Exemple d’une pompe à double forage

Sour

ce :

COST

IC

Foragepourlerejetdel’eaudanslanappe

�0

Pompes aérothermiques,se chauffer de

l’air du tempsSimples à mettre en œuvre, elles récupèrent les calories de l’air ambiant (intérieur ou extérieur au logement) et s’adaptent à de nombreuses situations : l’air est une source de chaleur facilement exploitable, sans capteur à installer et sans autorisation spéciale. Elles peuvent convenir dans une maison individuelle, neuve ou ancienne.

La température de l’air extérieur varie beaucoup au cours de l’année et peut descendre très bas en hiver. En conséquence, les performances des PAC aérothermiques varient elles aussi largement.

PACairextérieur/eaumonobloc

Tuyauteriesaveccirculationd’eaureliantlapompeàunmodulehydraulique

Plancherchauffantrafraîchissant

Pompe à chaleur air extérieur/eau

�1

L’air, fournisseur de calories pour la PAC

Lesinstallationsdiffèrentselonl’airutilisépourypuiserlachaleur .

L’air est puisé au dehors

La pompe à chaleur est installée à l’intérieur ou àl’extérieur du logement et prélève la chaleur de l’air extérieur . Quand il fait froid, l’évaporateur de laPAC, au contact de l’air extérieur, peut givrer et celadiminuesonefficacité .CetypedePACestdoncmunid’une régulation qui inverse périodiquement et pourun court moment son fonctionnement . Ceci assure ledégivragedel’évaporateur .

Unepompe air extérieur / eauchauffel’eaud’uncircuitdechauffage .Lesémetteursdechaleurpeuventêtreunplancher chauffant, des radiateurs basse températureet/oudesventilo-convecteurs .

La pompe à chaleur peut être constituée d’un seulélément: on l’appelle alors pompe monobloc . Ellepeutcomporteraussideuxunitésséparées,reliéesparlecircuitdeliquidefrigorigène .

Pompe à chaleur air extérieur/air intérieur

UnitéextérieuredelaPAC

UnitéintérieuredelaPAC,danslecomble

LiaisonfrigorifiqueentrelesdeuxunitésdelaPAC

Source : COSTIC

��

Unepompe air extérieur / air intérieurchauffedirecte-ment l’airdu logementpar lebiaisd’unouplusieursventilo-convecteursàdétentedirecte .

Les PAC sur air extérieur peuvent être réversibles etassurerlerafraîchissementdulogementenété .

L’air provient du logement

Lapompe à chaleur air extrait / air neufouVMC double flux thermodynamique coupleuneventilationmécani-quecontrôlée(VMC)doublefluxetunePAC .Elleassureàlafoislerenouvellement de l’airdulogementetsonpréchauffage:laPACrécupèrelachaleurdel’airextraitparlaVMCdanslespiècesdeservice(cuisine,salledebainsetWC)etpréchauffeainsil’airneufsoufflédanslespiècesàvivre(séjour,chambres) .

Pourquelesystèmefonctionne,l’airdoitpouvoircircu-lerd’unepièceàl’autre .Ledétalonnagedesportes(miseenplaced’unespacede�cmenvironaubasdesportes)estindispensablepourpermettrecettecirculation .

Cedispositifestréversibleetpeutassurerlerafraîchis-sementdulogementenété .

Airneufpuiséàl’extérieur

Air

Conduitsd’air(soufflageetextraction)installésau-dessusd’unfauxplafondMachineriedela

pompeàchaleur/VMC

Airextraitdanslespiècesdeservice

Airneufetréchauffé(ourafraîchi)soufflédanslespiècesàvivre

Pompe à chaleur air extrait/air neuf

Sour

ce :

COST

IC

�3

Question d’appoint

LesPAC aérothermiquessont toujours munies d’un système de chauffage d’appoint pour pallier uneéventuelle insuffisance de la PAC quand il fait froid .La baisse de la température extérieure s’accompagned’une diminution de l’efficacité de la pompe, jusqu’àunpointoùelles’arrête(selonlesmodèles,entre-10et-�0°C) .Lechauffaged’appoint(résistanceélectriqueintégrée à la machine) assure alors le chauffage dulogement .CertainsmodèlesrécentsdePACréversiblespeuventfonctionnersansappoint,mêmeàbassetem-pérature .

Une pompe à chaleur air extérieur / eau peut aussiêtre intégrée à une installation de chauffage centralclassique existante (pompe à chaleur « en relève dechaudière») . Elle permet ainsi d’économiser du com-bustibleetde limiter lesrejetsd’unechaudièreàgazouaufioul .

Dans ce type d’installation, la PAC fonctionne enpriorité tant que son rendement est acceptable, c’estàdireau-dessusd’uncertainseuildetempérature .Au-dessous, la chaudière se met en marche pour couvrirtoutoupartiedesbesoinsdechauffage .

Unepompe à chaleur air extrait / air neufnecouvrepaslatotalitédesbesoinsdechauffage:unchauffage

complémentaire est toujours nécessaire .

Le bruit : attention au voisinage !

CertainesPACaérothermiquessontbruyantes .Silapompeàchaleurest installéeàl’extérieurduloge-ment,ellenedoitgênerniseshabitants,nilesvoisins .Il peut être nécessaire d’installer des dispositifs pourlimiterlanuisance(écrananti-bruit,posesurdesplotsanti-vibratiles,etc .) .

Encopropriété,avantd’installerunePACaérothermique,ilfautvérifierquecetyped’appareilyestautorisé .

�4

pour éclairer le choix PAC sol / sol

ou sol / eauPAC eau glycolée / eau

ou eau / eau PAC air extérieur / eau PAC air extérieur / airou air extrait / air neuf

Coût •Investissement:de70à100TTCparm�chauffé,horseauchaudesanitaireetrafraîchisse-ment .

•Fonctionnement:de�,3à3,�TTCparm�

etparan .

•Investissement:- systèmes à capteurs hori-zontaux,de8�TTCparm�chauffé(optionchauffage)à13�TTCparm�chauffé(optionchauffageetrafraî-chissement);- systèmes à capteurs ver-ticaux,de14�à18�TTCparm�chauffé;- systèmes sur eau de nappe,80à130TTCparm�chauffé .

•Fonctionnement:de�,3à3,�TTCparm�etparan .

•Investissement:de6�TTCparm�à�0TTCparm�(chaufféetrafraîchi);

•Fonctionnement:de�,�TTCparm�etparanà3,7TTCparm�etparan .

•Investissement:de60TTCparm�à�0TTCparm�(chaufféetrafraîchi);

•Fonctionnement:del’ordrede�,�TTCparm�etparanà3,7TTCparm�etparan .

Appoint Pasnécessaire . Pasnécessaire . Toujoursintégréausystème,peuoupasutilisédanslessystèmeslesplusperformants,nécessairepourlesautres .

Toujoursnécessaire .

Eau chaude sanitaire

Productionpossible . Productionpossible . Préchauffageouproductionpossibles .

Nonconçupourproduiredel’eauchaudesanitaire .

Rafraîchissement Paspossiblesurplancherchauffant,possibleavecdesunitésàdétentedirecte .

Possible(saufsilesémet-teurssontdesradiateurs)etbienmaîtrisé .

Possible(saufsilesémetteurssontdesradiateurs)etbienmaîtrisé .

Possibleetbienmaîtrisé .

Avantages •Systèmesimple,coûtlimitépourdugéother-mique;•adaptéeauxclimatsrigoureux;•existenceobligatoired’unavistechniqueduCSTB(pompesol/sol) .

•Adaptéeauxclimatsrigou-reux;•peudefluidefrigorigène,confinédanslaPAC;•adaptationpossibleàunréseaudechauffagecentralexistant .

•Systèmesimple,coûtlimité;•utilisableenappartementàchauffageindividuel;•peudefluidefrigorigène,con-finédanslaPAC;•adaptationpossibleàunréseaudechauffagecentralexistant .

•Utilisableenappartementàchauffageindividuel;•couplageaveclaVMCpourlesPACairextrait/airneuf .

Contraintes •Systèmesàcapteurshorizontauxseulement;•quantitéimportantedefluidefrigorigènemiseenœuvre(surtoutpourlapompesol/sol);•exigerunesolideexpé-riencedel’installateur;•pourlaPACsol/sol,technologiedeplancherspécifique .

•Systèmepluscoûteuxqu’unePACsol/solousol/eau .

PourlesPACàcapteursver-ticauxousureaudenappe:•exigerunesolideexpé-riencedel’installateuretduforeur;•démarchesetautorisationsàenvisager;•coûtélevédesforages .

•Exigerdesmodèlesparticulière-mentperformantsdanslesclimatsrigoureux;•vérifierleniveaudebruitdéve-loppéparlaPAC .

•N’assurepaslaproductiond’eauchaudesanitaire;•nécessitelepassaged’unréseaudegainesdesoufflagedel’air(dansunfaux-plafondoudescom-bles,accessiblespourlesbesoinsdel’entretien);•n’assurepaslatotalitéduchauf-fagepourlesPACairextrait/airneuf .

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d’une PAC PAC sol / sol

ou sol / eauPAC eau glycolée / eau

ou eau / eau PAC air extérieur / eau PAC air extérieur / airou air extrait / air neuf

Coût •Investissement:de70à100TTCparm�chauffé,horseauchaudesanitaireetrafraîchisse-ment .

•Fonctionnement:de�,3à3,�TTCparm�

etparan .

•Investissement:- systèmes à capteurs hori-zontaux,de8�TTCparm�chauffé(optionchauffage)à13�TTCparm�chauffé(optionchauffageetrafraî-chissement);- systèmes à capteurs ver-ticaux,de14�à18�TTCparm�chauffé;- systèmes sur eau de nappe,80à130TTCparm�chauffé .

•Fonctionnement:de�,3à3,�TTCparm�etparan .

•Investissement:de6�TTCparm�à�0TTCparm�(chaufféetrafraîchi);

•Fonctionnement:de�,�TTCparm�etparanà3,7TTCparm�etparan .

•Investissement:de60TTCparm�à�0TTCparm�(chaufféetrafraîchi);

•Fonctionnement:del’ordrede�,�TTCparm�etparanà3,7TTCparm�etparan .

Appoint Pasnécessaire . Pasnécessaire . Toujoursintégréausystème,peuoupasutilisédanslessystèmeslesplusperformants,nécessairepourlesautres .

Toujoursnécessaire .

Eau chaude sanitaire

Productionpossible . Productionpossible . Préchauffageouproductionpossibles .

Nonconçupourproduiredel’eauchaudesanitaire .

Rafraîchissement Paspossiblesurplancherchauffant,possibleavecdesunitésàdétentedirecte .

Possible(saufsilesémet-teurssontdesradiateurs)etbienmaîtrisé .

Possible(saufsilesémetteurssontdesradiateurs)etbienmaîtrisé .

Possibleetbienmaîtrisé .

Avantages •Systèmesimple,coûtlimitépourdugéother-mique;•adaptéeauxclimatsrigoureux;•existenceobligatoired’unavistechniqueduCSTB(pompesol/sol) .

•Adaptéeauxclimatsrigou-reux;•peudefluidefrigorigène,confinédanslaPAC;•adaptationpossibleàunréseaudechauffagecentralexistant .

•Systèmesimple,coûtlimité;•utilisableenappartementàchauffageindividuel;•peudefluidefrigorigène,con-finédanslaPAC;•adaptationpossibleàunréseaudechauffagecentralexistant .

•Utilisableenappartementàchauffageindividuel;•couplageaveclaVMCpourlesPACairextrait/airneuf .

Contraintes •Systèmesàcapteurshorizontauxseulement;•quantitéimportantedefluidefrigorigènemiseenœuvre(surtoutpourlapompesol/sol);•exigerunesolideexpé-riencedel’installateur;•pourlaPACsol/sol,technologiedeplancherspécifique .

•Systèmepluscoûteuxqu’unePACsol/solousol/eau .

PourlesPACàcapteursver-ticauxousureaudenappe:•exigerunesolideexpé-riencedel’installateuretduforeur;•démarchesetautorisationsàenvisager;•coûtélevédesforages .

•Exigerdesmodèlesparticulière-mentperformantsdanslesclimatsrigoureux;•vérifierleniveaudebruitdéve-loppéparlaPAC .

•N’assurepaslaproductiond’eauchaudesanitaire;•nécessitelepassaged’unréseaudegainesdesoufflagedel’air(dansunfaux-plafondoudescom-bles,accessiblespourlesbesoinsdel’entretien);•n’assurepaslatotalitéduchauf-fagepourlesPACairextrait/airneuf .

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pose et entretien une affaire

de spécialiste Un équipement qui demande à être bien pensé et bien posé

Lespompesàchaleurssontdesappareilsbienaupointmaisplutôtsophistiqués .Leurconception,leurélabo-ration,leurdimensionnementetleurposeexigent un savoir-faire spécifique .

Assurez-vousdelaqualité du matérielquevousavezchoisi,envérifiant:

• quelaPACafaitl’objetdumarquage Eurovent, quicertifie lesperformancesdeproduitsdeclimatisationet de réfrigération, en accord avec les normes euro-péennesetinternationales,

•que laPAC estporteusede lamarque NF PAC,quipermetdevérifier laconformitédumatérielauxdif-férentesnormesenvigueur, françaises,européennesetinternationalesainsiquelerespectdeperformancesminimales .

Vous pouvez également prendre connaissance d’unéventuelavis technique du CSTB .

Vérifiez les compétences des professionnels dontvousvousentourezenvousassurantquelefabricantet l’installateurontune solideexpériencedece type

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d’installation,vousproposentunmatérielfiableadap-téauxcaractéristiquesdevotrehabitationetpeuventeneffectuerlaposedanslesmeilleuresconditions .Ne négligez pas la maintenance et le service après-vente .

De nouvelles exigences pour un remplacement ou une installation dans l’existant

Depuisnovembre�007, laréglementation thermique dans l’existantfixeleniveaudeperformancesminimalrequispourleséquipementsdechauffage,deproduc-tiond’eauchaude,deventilationoudeclimatisationquevous installezoufaites installerdansvotre loge-ment,s’iln’estpasneuf .

Dans le cas d’une PAC, elle doit satisfaire à un COP minimal en mode chauffage de 3,2 aux conditionsnormalesd’utilisation

Une installation robuste, mais à entretenir

Quel entretien doit-on faire soi-même ?

Pourlespompesaérothermiques:

• il faut que l’air circule librement autour de l’unité extérieure d’une pompe sur air . Il faut donc veillerrégulièrement à ce qu’aucun obstacle (feuilles d’ar-bres,objetsdivers)neviennegênercettecirculation .

pour en savoir plus, consultez le guide de l’ADEME « Rénover sans se tromper », n° 6325

L’ADEME conseille de choisir des installateurs expérimentés,et s’associe à la démarche qualité QUALIPAC de l’Associationfrançaisepourlespompesàchaleur(AFPAC),visantàfédérerlesinstallateursquis’engagentàréaliserdessystèmesperfor-mants,enrespectantlesrèglesdemiseenœuvre .Voustrouve-rezlalistedecesinstallateurssurwww.afpac.org .

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• les bouches d’insufflation et les unités à détentedirecte doivent être dépoussiérées et nettoyées périodiquement(àl’eausavonneuse) .

Pour les pompes géothermiques, l’utilisateur n’a pasd’entretienparticulieràassurerlui-même .

Maintenance et contrat d’entretien, une affaire de spécialistes

Pour que l’installation conserve ses performances etdurelongtemps,ilfautlafairesurveilleretentretenirpar un spécialiste tous les ans . Il contrôlera en parti-culier l’étanchéité du circuit frigorifique . Cette vérifi-cationnepeutêtreeffectuéequeparuneentreprise qualifiée respectant la réglementation existante .

Signeruncontrat de maintenance,c’ests’assurerd’unevisite annuelle (éventuellement biannuelle pour unePACréversible)pendantlaquelleuntechnicienréaliseralalisted’opérationsdéfiniesparlecontrat .

Que faire d’une PAC en fin de vie ?

Elledoitêtredémontéeparunspécialistequirécupérera le fluide frigorigène pour le recycler ou le détruire .En particulier, les PAC anciennes contiennent desfluides frigorigènes maintenant interdits . Ils doiventêtre récupérés par une entreprise habilitée à la manipulation des fluides (inscriteenpréfecture)pourêtretraitésoudétruits .

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des aides financières

Des incitations fiscales

L’acquisition de matériels utilisant des énergiesrenouvelables pour le chauffage est encouragée parlespouvoirspublicsgrâceàdesaides,enparticulieruncréditd’impôtimportant .

Le crédit d’impôt

Vous pouvez en bénéficier pour l’achat dans votrerésidence principale neuve, ancienne ou encore enconstruction,d’unepompeàchaleurdetype géother-mique ou air / eau ayant un COP supérieur ou égal à 3,3 .Un créditd’impôtestégalementaccordépourl’achat d’une PAC air/air mais selon des critères plusrestrictifs .Lecréditd’impôtestréservéauxparticuliersdomiciliésfiscalementenFrance .

Pour en savoir plus sur le crédit d’impôt, voyez le site de l’ADEME : www.ademe.fr/credit-impot.

Qu’est ce que le crédit d’impôt ?C’est une disposition fiscale permettant aux ménages dedéduirede leur impôtsur lerevenuunepartiedesdépensesréalisées pour certains travaux d’amélioration énergétiqueportant sur leur résidenceprincipale .Si cecréditd’impôtestsupérieuraumontantdel’impôtdû,l’excédentestrembourséauménage .C’est lecasparexempledesménagesnepayantpasd’impôt .

Danslesespaces desspécialistesconseillentgratui-tement les particuliers sur toutesles questions relatives à l’effica-cité énergétique et la protectionde l’environnement: quels sontlesgestessimplesàeffectuer,queltyped’équipementchoisir,quellessontlesaidesaccordéesetlesinci-tationsfiscalesenvigueur,etc .

30

Des aides des collectivités territoriales

Des primes ciblées sont également proposées parcertaines régions, départements ou communes, pourdesmodèlespréconisésparl’ADEME .Renseignez-vouslocalementauprèsdel’espace leplusprochedechezvous .

Des aides d’EDF

Souscertainesconditions,EDFpeutdélivrerdesaccom-pagnements financiers(prêtsàtauxréduits,etc .)pourla mise en œuvre d’une PAC .Contactez votre agenceEDFpourenconnaîtreledétail .

LesmatérielséligiblesauxaidesEDFdoiventbénéficierdulabel Promotelec .

La subvention et les primes de l’ANAH

L’Agence nationale pour l’amélioration de l’habitat(ANAH)peutvousaccorderuneaide sivous installezunepompeàchaleur .

Votre logement doit avoir plus de quinze ans etêtre votre résidence principale ou celle de voslocataires .

Pour en savoir plus sur les aides de l’ANAH, consultez son site www.anah.fr.

Un taux de TVA réduit

Vous pouvez bénéficier d’un taux réduit de TVA à 5,5 %pourlafournitureetl’installationd’unepompeàchaleurdansvotrerésidenceprincipaleousecondaireachevéedepuisplusdedeuxans .

Les conditionsCetteaides’appliquejusqu’au31décembre�010 .L’entreprisequivousvendlematérieletenassurelaposeappliquelaréductiondeTVA .

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CréditsPhotos:Sofathp .16;Écoalternativep .17 .Infographies:Graphies/Illustrations:FrancisMacard

Les pompes à chaleur sont avant tout des systèmes de chauffage. Même si certaines peuvent faire du rafraîchissement, la finalité essen-tielle de ces systèmes doit être la production de chaleur.

Les pompes à chaleurs sont des appareils sophistiqués. Le dimension-nement de l’équipement et son instal-lation exigent le savoir-faire spécifi-que d’un professionnel compétent et expérimenté.

Il est conseillé de choisir une pompe à chaleur présentant le COP le plus élevé possible et en tout cas supérieur à 3,3.

Pour que l’installation conserve ses performances et dure longtemps, il faut la faire surveiller et entretenir par un spécialiste tous les ans.

En fin de vie, la pompe à chaleur doit être démontée par un spécialiste qui récupérera le fluide frigorigène pour le recycler ou le détruire.

en résumé...

Des liens utilesLesiteinternetdel’ADEMEetduBRGM: www.geothermie-perspectives.frLesiteinternetdel’ADEMEsurlecréditd’impôt: www.ademe.fr/credit-impotLesiteinternetduCSTB: www.cstb.frLesiteinternetdel’Associationfrançaisepourlespompesàchaleur(AFPAC): www.afpac.org

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L’Agencedel’EnvironnementetdelaMaîtrisedel’Énergieest un établissement public sous la tutelle conjointedu ministère de l’Écologie, du Développement et del’Aménagementdurablesetduministèredel’Enseignementsupérieur et de la Recherche . Elle participe à la miseen oeuvre des politiques publiques dans les domainesde l’environnement, de l’énergie et du développementdurable .L’agencemetsescapacitésd’expertiseetdeconseilà disposition des entreprises, des collectivités locales, despouvoirs publics et du grand public, les aide à financerdesprojetsdanscinqdomaines (lagestiondesdéchets, lapréservationdessols,l’efficacitéénergétiqueetlesénergiesrenouvelables,laqualitédel’airetlaluttecontrelebruit)et à progresser dans leurs démarches de développementdurable .

l’ADEME

Pour des conseils pratiques et gratuitssur la maîtrise de l’énergie et les éner-gies renouvelables, contactez les Espaces

,un réseaude spécialis-tesàvotreservice .

Trouvez le plus proche de chez vous enappelant le n° Azur (valable en Francemétropolitaine,prixd’unappellocal):

www.ademe.fr

Siègesocial:�0,avenueduGrésilléBP�0406-4�004ANGERScedex01

Ce guide vous est fourni par :

0 810 060 050