Pompe à chaleur : prix, fonctionnement, modèles, aides 2024
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La pompe à chaleur (PAC) est un dispositif de chauffage qui fonctionne aux énergies renouvelables tirées du milieu extérieur de l’habitation (air, eau et sol). Pouvant transmettre la chaleur et le froid, ce système est idéal pour limiter l’émission de gaz à effet de serre, réduire la facture de chauffage, et diminuer la consommation de la climatisation. D'autant plus que l’État offre de nombreuses subventions incitant à opter pour ce dispositif de chauffage thermodynamique.
Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
Quels sont les avantages d’une pompe à chaleur ? Son installation permet de réaliser d’importantes économies sur la facture de chauffage et de climatisation. Cette PAC permet aussi de préserver la nature en réduisant la quantité de gaz à effet de serre émis et en limitant l’épuisement des sources naturelles d’énergie telles que le bois, le fioul, le gaz.
Ce dispositif utilise l’énergie calorifique contenue dans l’air, la nappe phréatique et le sol pour réchauffer une maison, l’eau sanitaire ou l’eau du système de chauffage central.
Cette pompe thermodynamique capte la chaleur et la transfère d’un milieu donné vers un autre. Ce transfert se fait par le biais d’un fluide caloporteur aussi appelé frigorigène. Sous l’augmentation de la température, le fluide caloporteur s’évapore pour se retrouver à l’état gazeux. La température de ce gaz s’élève proportionnellement à l’augmentation de la pression.
Ce n’est qu’à ce stade que le gaz chaud va être envoyé vers le condenseur ou le système de chauffage du logement. Le gaz va y perdre une partie de sa chaleur soit :
- en entrant directement en contact avec l’émetteur principal de la chaleur tel que l’air ambiant dans les pièces à chauffer ;
- en entrant en contact avec un réseau (tel que celui d’eau de l’habitation à réchauffer) assurant la transmission de cette énergie calorifique à l’émetteur final.
Ce gaz refroidit ensuite et revient vers l’évaporateur pour démarrer un nouveau cycle.
Le fonctionnement d’une PAC nécessite-il de l’énergie ? La pompe à chaleur fonctionne grâce à l'électricité. Pour réduire les factures EDF liées à l'utilisation de la pompe à chaleur, contactez gratuitement un conseiller Selectra au :
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Quels sont les différents modèles de pompe à chaleur ?
Les pompes à chaleur dépendent de la nature de la source de chaleur et de l’émetteur principal d’énergie calorifique :
- La pompe à chaleur hydrothermique (eau)
- La pompe à chaleur géothermique (sol)
- La pompe aérothermique (air)
La pompe hydrothermique (eau)
Fonctionnement
La pompe à chaleur hydrothermique ou hydraulique utilise l’énergie calorifique contenue dans les sources d'eau pour réchauffer une habitation. L’eau de toute étendue naturelle telle qu’une nappe phréatique, un lac, ou une rivière à proximité de l'habitation peut ainsi être pompée.
L'eau rejoint ensuite l’évaporateur puis après un cycle de chauffage, transmet son énergie à l’eau du système de chauffage domestique en place. Ainsi refroidie, l’eau est enfin rejetée dans la nappe phréatique par le biais d'une pompe d’évacuation.
Durant tout ce cycle, l’eau n’est jamais en contact avec l’air pour éviter l’oxydation. Le système de chauffage avec pour principal cœur la PAC est donc complètement étanche.
Quel est le rendement d'une pompe à chaleur hydraulique ?Le rendement de la pompe à chaleur hydraulique est très élevé grâce à la constance de la température de ces eaux. En revanche, le prix d'un tel appareil est élevé à cause notamment du coût du forage nécessaire pour son installation.
Avantages et incovénients
Voici les principaux avantages et inconvénients de ce modèle de pompe à chaleur :
| ✔️ Avantages | ❌ Inconvénients |
|---|---|
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La pompe à chaleur géothermique
Fonctionnement
La pompe à chaleur géothermique utilise la chaleur du sol comme source d'énergie : celle-ci provient soit du soleil soit du magma souterrain. Cette chaleur géothermique est collectée par tout un réseau de canaux souterrains pour réchauffer l’eau présente dans l’installation de chauffage principal d’une maison.
Ces collecteurs peuvent être placés soit horizontalement, soit verticalement par rapport au sol. Leur positionnement est choisi suivant l’étendue disponible et la composition du sol.
| ↔️ Positionnement horizontal | ↕️ Positionnement vertical |
|---|---|
| Le réseau de canalisation est enterré horizontalement par rapport au sol à une profondeur d’1,5 m. À cette profondeur, le sol est bien protégé du gel, du froid et garde ainsi toute sa température. Durant la période hivernale, la température géothermique est assez basse : les tuyaux n'étant pas enfoncés en profondeur, le rendement n’est donc pas aussi élevé qu’en période estivale. | Selon la composition du sol et la puissance souhaitée pour le système de chauffage à installer, des forages allant entre 25 et 150m peuvent être requis. Les fluctuations de la température extérieure n’ont aucune influence sur celle géothermique à partir de ces 50m : le rendement est donc élevé et stable sur toute l’année. |
Quel est le rendement d'une pompe à chaleur géothermique ?Le rendement de ce type d'appareil est proportionnel à la température géothermique du sol environnant l'habitation.
Avantages et incovénients
Le tableau ci-dessous énumère les principaux avantages et inconvénients de ce modèle de pompe à chaleur :
| ✔️ Avantages | ❌ Inconvénients |
|---|---|
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De quoi dépend le rendement de la pompe à chaleur géothermique ? Le rendement dépend de l’énergie géothermique disponible dans le sol. Il convient dans ce cas de prendre en compte la composition du sol, mais aussi la profondeur à laquelle les tuyaux ont été disposés. Le rendement d’un sol argileux est le double de celui d’un sol sableux.
La pompe aérothermique
Fonctionnement
Une pompe à chaleur air-air tire l’énergie thermique de l’air extérieur pour réchauffer l’eau circulant dans le système de chauffage central de l’habitation (plancher chauffant ou radiateur basse ou haute température) ou bien le réinjecte directement via des ventilo-convecteurs.
Deux modèles de pompes à chaleur aérothermiques se différencient selon leur composition : le modèle monobloc (installation rapide et simple) et le modèle bibloc ou split.
Chacun de ces deux modèles peut être à haute ou basse température :
- haute température : permet de chauffer jusqu’à 55°C l’eau du système de chauffage central ;
- basse température : permet quant à lui de réaliser une économie plus conséquente sur la durée. Réversible, il peut aussi réduire la température ambiante dans une habitation lors de la période chaude.
Qu'est ce qu'une pompe à chaleur hybride ? Lorsqu’elle est couplée avec une chaudière, ce type de pompe à chaleur est appelé PAC air-eau, pompe à chaleur hybride, ou pompe à chaleur air-eau haute température ou basse température.
Avantages et incovénients d’une pompe à chaleur aérothermique
Voici un récapitulatif des avantages et inconvénients de ce modèle de pompe à chaleur :
| ✔️ Avantages | ❌ Inconvénients |
|---|---|
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Peut-on utiliser une pompe à chaleur aérothermique pour chauffer l'eau d'une piscine ? La pompe à chaleur aérothermique peut aussi réchauffer l'eau d'une piscine (voir notre article sur la consommation d'électricité d'une piscine). En effet, elle permet en moyenne de faire gagner quotidiennement dans les 2°C à l’eau d'une piscine..
Comment choisir la pompe à chaleur la plus adaptée ?
Le PAC permet de réduire jusqu'à -75% la facture de chauffage d’une habitation et donc de faire des économies de chauffage considérables. Surtout quand on voit l'évolution du prix de l'énergie en France.
Evolution du prix de 100 kWh d'électricité, gaz naturel, propane, fioul et bois depuis 2007 - Source : Ministère de la Transition Écologique (SDES) - À jour en novembre 2024
Il faut tenir compte des critères suivants afin d'opter pour la pompe à chaleur la plus adaptée à ses besoins :
Le type de pompe à chaleur
Trois familles de pompes à chaleur sont accessibles sur le marché :
- Les pompes à chaleur aérothermiques sont les moins coûteuses du marché. Elles puisent la chaleur dans l’air extérieur et la diffuse par le biais de l’eau d’un radiateur ou par de l’air chauffé. Ces modèles sont plus adaptés aux habitations situées dans les zones à climat doux ;
- Les pompes à chaleur géothermiques tirent la chaleur dans le sol. Leur installation requiert une superficie assez étendue de sol à laisser à l’abandon, car il ne peut recevoir de culture. Elles sont plus chères à installer, car leur réseau de tuyauterie nécessite dans la plupart des cas, des travaux de forage et de terrassement ;
- Les pompes à chaleur hydrothermiques sont conseillées à toutes les habitations ayant une importante réserve d’eau à leur disposition. Leur installation nécessite une autorisation. Très performantes, elles ne peuvent toutefois être couplées qu’avec des radiateurs basse température ou un plancher chauffant.
La puissance et les dimensions
Choisir les bonnes dimensions est essentiel pour optimiser les performances d’une pompe à chaleur. Si cette dernière est surdimensionnée, elle sera plus chère à l’acquisition, car le prix de ce dispositif augmente avec sa puissance.
De plus, si la puissance est trop élevée, l’énergie utilisée est aussi conséquente et les cycles de fonctionnement plus rapides. Ces redémarrages et ces cycles de fonctionnement court peuvent user prématurément le compresseur.
Quant à un sous-dimensionnement, il ne répondra pas aux besoins de chauffage des occupants de la maison. Le recours à un appoint électrique sera alors indispensable, occasionnant d’autres frais. Durant la période froide, une PAC sous dimensionnée doit tourner plus longtemps, ce qui se répercute négativement sur sa longévité.
La performance
Le COP ou coefficient de performance est le rapport entre l’énergie restituée sous la forme de chaleur et l’énergie requise pour la production de la chaleur. Ce critère permet d’étudier la performance d'une pompe à chaleur.
Pour illustrer cela, un COP de 5 signifie que la pompe à chaleur peut produire cinq kilowattheures d’énergie en n’utilisant qu’un kilowattheure.
Le COPA est l’équivalent du COP sur toute une saison de chauffe. Il permet d’affiner l’évaluation de l’efficacité d’une pompe à chaleur de façon annuelle.
Les conditions d’efficacité d’une pompe à chaleur La performance d’une PAC dépend de nombreux facteurs dont la température de la source de chaleur. La nappe phréatique, l’air extérieur ou le sol dans lequel cette pompe puise l’énergie thermique qu’elle diffuse, doit avoir une température élevée. Les systèmes géothermiques s’affichent comme étant les plus efficaces. En effet, la température à de fortes profondeurs, reste élevée quel que soit le temps qu’il fait en surface. La température de l’eau située à environ 50 m sous le sol, s’affiche toujours dans les 10 à 14°C.
Dans tous les cas, le changement de mode de chauffage est ce qui a le plus d'impact sur la consommation d'énergie.
Graphique: Selectra - Source: Enquête Tremi 2020
Quel est le prix d'une pompe à chaleur ?
Les prix des pompes à chaleur varient en fonction du modèle choisi :
| Modèle | Prix moyen (matériel et pose) |
|---|---|
| Pompe à chaleur aérothermique | de 6 000 à 10 000€ |
| Pompe à chaleur hydraulique | de 8 000 à 12 000€ |
| Pompe à chaleur géothermique | de 15 000 à 25 000€ |
*prix estimé pour un logement à chauffer d'une surface de 120m² environ
Au prix d'achat, il faudra également inclure celui de :
- La mise en service de la pompe à chaleur ;
- L'entretien de sa PAC tous les deux ans, sous forme de contrat ou non.
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Comment faire des économies avec une pompe à chaleur ?
Les aides financières pour l'installation d'une pompe à chaleur
Le coût d’une pompe à chaleur représente un véritable investissement dès même son acquisition. Pour pallier à cela et encourager les français à s'équiper de ce type d'appareil, l’État a décidé de mettre en place de nombreuses aides pour l’installation d’une pompe à chaleur.
| Aide | Montant* | Où la demander ? |
|---|---|---|
| Ma Prime Rénov** (ANAH) | Jusqu'à 4 000€ | Site de Ma Prime Renov |
| Prime à la conversion des chaudières | Jusqu'à 4 500€ | Site de Prime à la conversion des chaudières |
| Eco-Prêt à Taux Zéro | Jusqu'à 30 000€ (0 intérêt) | Directement auprès des banques |
| TVA réduite | TVA réduite à 5,5% | Appliquée par l'entreprise ayant effectué l'installation |
*selon les ressources
** Mon Accompagnateur Rénov' olbigatoire pour percevoir l'aide au delà d'un certain montant de travaux
Choisir un contrat d'énergie aux meilleurs tarifs
Il convient de choisir une offre d'électricité adaptée à la consommation importante d'une pompe à chaleur, ceci, afin de réaliser des économies sur le long terme.
Voici une liste de fournisseurs d’électricité aux offres plus avantageuses que le tarif réglementé EDF :
| Offre | Caractéristiques | Tarif | Score | Contact | |
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