Pompe à chaleur air-eau : tout comprendre avant de choisir

La pompe à chaleur utilise de l’électricité pour faire ce transfert d’énergie. Ainsi, plus de 75% de la chaleur produite par une pompe à chaleur air-eau est "gratuite", puisqu’elle est prélevée dans l’air extérieur : une alternative à la fois écologique et économique ! Vous souhaitez mettre en place ce type d’installation de chauffage dans votre domicile ? Voici quelques conseils d’expert pour vous aider à choisir le meilleur équipement possible !

Comment fonctionne une pompe à chaleur air-eau ?

Une pompe à chaleur air-eau repose sur l’utilisation du fluide frigorigène pour capter les calories (la chaleur) de l’air extérieur et l’utilise ensuite pour chauffer le circuit hydraulique du système de chauffage d’un logement. Lorsque le fluide passe par l’unité extérieure d’une pompe à chaleur air-eau, il se charge en calories et monte en température avant de se transformer en gaz. Ce dernier passe dans le compresseur électrique de l’installation, puis dans le condenseur, ce qui va permettre de transmettre les calories du gaz au système hydraulique de chauffage. Une fois redevenu liquide et dépourvu de ses calories, le fluide frigorigène poursuit sa route jusqu’à l’unité extérieure pour répéter son cycle.

• Évaporateur : la chaleur est puisée gratuitement dans l’air extérieur. En passant dans l’évaporateur, le fluide frigorigène, à l’état liquide et à basse température, capte l’énergie thermique de l’air. Le fluide frigorigène s’évapore et passe à l’état vapeur.
• Compresseur : le fluide frigorigène est compressé pour élever sa température et sa pression.
• Condenseur : En passant dans le condenseur, le fluide frigorigène, à haute température et à haute pression, cède son énergie thermique à l’eau. L’énergie récupérée est utilisée pour la production de chaleur à l’intérieur du bâtiment (pour le chauffage ou la production de l’eau chaude sanitaire). Le fluide frigorigène lui se condense et passe à l’état liquide. 
• Détendeur : Lorsque le fluide frigorigène traverse le détendeur, sa pression ainsi que sa température diminuent.  

Le principe de captation des calories dans l’air extérieur

La pompe à chaleur air-eau utilise une énergie renouvelable et gratuite : les calories contenues dans l’air extérieur. Même par temps froid, l’air renferme suffisamment d’énergie pour permettre au système de chauffer votre intérieur. L’unité extérieure capte ces calories et les transmet au fluide frigorigène. Ce dernier a la capacité d’absorber la chaleur et de s’évaporer même à des températures très basses, ce qui permet à l’équipement de fonctionner efficacement tout au long de l’année.

Les composants clés : unité extérieure, unité intérieure

Une pompe à chaleur air-eau est composée de deux éléments clés :

• l’unité extérieure : c’est elle qui capte les calories de l’air et les transmet ensuite au fluide frigorigène ; 
• l’unité intérieure : elle redistribue les calories au circuit de chauffage du logement et peut également assurer la production d’eau chaude sanitaire.

Le cycle de fonctionnement thermodynamique

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau repose sur un cycle thermodynamique en quatre étapes : évaporation, compression, condensation et détente. Ce processus permet au fluide frigorigène de changer d’état et de transporter efficacement les calories captées dans l’air extérieur vers le système de chauffage. Ce principe vous assure une consommation d’électricité réduite (puisque cette énergie n’est utilisée que pour assurer le fonctionnement de l’équipement en lui-même).

Chauffage et eau chaude : une double fonction 

La pompe à chaleur air-eau ne se limite pas à chauffer votre logement. Certaines d’entre elles peuvent également produire de l’eau chaude sanitaire pour votre logement grâce à un ballon intégré. Cette double fonctionnalité permet de simplifier l’installation de l’appareil et de centraliser vos besoins thermiques en un seul et même appareil. Il s’agit d’une solution idéale si vous manquez d’espace pour installer deux équipements distincts. 

Quels sont les différents types de pompes à chaleur air-eau ?

Les pompes à chaleur air-eau basse, moyenne et haute température

Les pompes à chaleur air-eau se déclinent en plusieurs versions selon la température de l’eau du circuit de chauffage qu’elles sont capables de fournir :

• les pompes à chaleur basse température (35°C environ) sont idéales pour les constructions neuves ou les logements très bien isolés. Elles alimentent parfaitement des planchers chauffants ou des radiateurs basse température, par exemple ;
• les pompes à chaleur moyenne température (50 à 60°C) conviennent aux maisons rénovées disposant d’un bon niveau d’isolation. Elles s’adaptent à la majorité des émetteurs de chaleur, y compris certains radiateurs existants ;
• les pompes à chaleur haute température (jusqu’à 65°C et plus) sont parfaites pour les rénovations où l’isolation n’est pas optimale et où des radiateurs haute température sont déjà en place.

Le fonctionnement réversible pour rafraîchir en été

Certaines pompes à chaleur air-eau intègrent une fonction réversible. Cela signifie qu’elles peuvent inverser leur cycle et diffuser de l’eau froide dans les radiateurs pour assurer une légère sensation rafraîchissante en été.

La technologie Inverter : performance et confort 

Les modèles de pompe à chaleur air-eau équipée de la technologie Inverter sont en mesure d’ajuster en permanence la vitesse de leur compresseur, en fonction des besoins réels de chauffage. Cette fonctionnalité leur permet d’assurer une température intérieure plus stable, sans à-coups ni variations désagréables, une consommation électrique optimisée (car l’équipement ne fonctionne donc jamais à pleine puissance inutilement) et une durée de vie prolongée de l’équipement (grâce à des démarrages et arrêts moins fréquents).

Les avantages et les inconvénients de la pompe à chaleur air-eau

Une pompe à chaleur air-eau présente de nombreux avantages importants à connaître. Nous avons listé pour vous les principaux dans la suite de cet article.

Efficacité énergétique et respect de l'environnement

Une pompe à chaleur air-eau utilise les calories de l’air extérieur pour générer de la chaleur qu’elle injecte ensuite dans le circuit hydraulique du système de chauffage d’un logement.

Cet équipement n’a recours à l’électricité que pour assurer son propre fonctionnement, mais pas pour créer de la chaleur. Cet avantage fait de lui un appareil écologique et particulièrement efficace en termes de rendement énergétique. Ce dernier est d’ailleurs calculé grâce au COP (coefficient de performance) : plus il est élevé, moins l’appareil consomme d’énergie pour en produire. 

Réduction des coûts énergétiques à long terme

Puisque la pompe à chaleur air-eau utilise une ressource gratuite et illimitée pour générer de la chaleur, elle permet d’effectuer des économies d’énergies significatives sur le long terme. Pour vous assurer de choisir un appareil performant en termes énergétiques, veillez à sélectionner un COP supérieur à 3. Ce critère (croisé avec d’autres facteurs propres au logement) vous permettra d’amortir l’investissement de votre pompe à chaleur sur le long terme. 

Les inconvénients de la pompe à chaleur air-eau

Même si elle présente de nombreux avantages, la pompe à chaleur air-eau est aussi confrontée à certains inconvénients importants à connaître. Certains de ces équipements sont par exemple reconnus pour être assez bruyants, bien que les modèles les plus récents, comme ceux proposés par Thermor, présentent un volume sonore de 30 dB (A). 

Parallèlement à cela, une pompe à chaleur air-eau peut aussi présenter des défauts de performances dans les régions aux hivers particulièrement froids. Bien qu’il suffise, en général, de bien choisir le dimensionnement et la puissance de la pompe à chaleur, cette dernière peut nécessiter l’utilisation d’un chauffage d’appoint en cas d’hiver particulièrement rude (en dessous de -15 °C).  

Pourquoi la pompe à chaleur air-eau est-elle la plus économique ?

Bien qu’une pompe à chaleur air-eau représente un investissement plus élevé à l’achat, elle permet d’effectuer des économies d’énergies significatives sur le long terme. Par ailleurs, comme nous l’avons déjà mentionné précédemment, cet équipement utilise l’électricité uniquement pour assurer son propre fonctionnement. La grande majorité de la chaleur qu’il produit est donc issue de la transformation d’une ressource gratuite et illimitée en chaleur : l’air.

Impact de l'efficacité énergétique sur les factures d'énergie

Du fait qu’une pompe à chaleur air-eau n’utilise de l’électricité que pour assurer son propre fonctionnement (un appoint électrique peut être utilisé en cas de températures extérieures trop basses), son impact sur votre facture d’énergie est moindre. Elle ne génère aucune chaleur grâce à l’électricité, ce qui vous permet de faire baisser de manière significative vos factures d’énergie en lien avec le chauffage de votre logement. 

Quels sont les coûts initiaux et les économies à long terme ?

En règle générale, le coût moyen d'une pompe à chaleur air-eau, incluant la production d'eau chaude sanitaire, varie d’environ 11 000 à 17 000€ TTC (hors coût de l’installation). Sans cette fonctionnalité, le prix se situe plutôt entre 9 000 et 15 000€ TTC (hors coût de l’installation). En plus du prix d'achat, il convient de considérer les frais d'installation, qui peut varier selon le prestataire, le type de pompe à chaleur et la complexité des travaux à effectuer.

Puis-je installer une pompe à chaleur air-eau chez moi ?

A priori, rien ne vous empêche de faire installer une pompe à chaleur air-eau chez vous. Pour autant, nous vous recommandons très vivement de faire appel à un professionnel expérimenté en amont, pour analyser les caractéristiques de votre logement et évaluer la faisabilité de votre projet. Cette étape est indispensable pour constater la qualité de l’isolation de votre logement, sa configuration, l’état de votre précédent système de chauffage et le niveau de puissance nécessaire pour votre équipement. En outre, en plus de vous aider à choisir le bon appareil et à le placer correctement, un professionnel certifié RGE vous permettra de prétendre à différentes aides de l’État pour effectuer vos travaux de rénovation énergétique. 

Conditions techniques d’installation

L’installation d’une pompe à chaleur air-eau impose quelques prérequis techniques importants à connaître :

• un espace extérieur suffisant et optimisé pour accueillir l’unité extérieure ; 
• un réseau de chauffage central existant (radiateurs ou plancher chauffant) pour diffuser la chaleur produite ;
• une isolation correcte de l’habitation pour garantir une efficacité optimale du système de chauffage ;
• un emplacement adapté pour l’unité intérieure.

Comment choisir sa pompe à chaleur air-eau ?

Tout d’abord, il est important de noter qu’il existe 2 types de pompes à chaleur air-eau :    

• la pompe à chaleur monobloc : dans cette configuration, l’intégralité du circuit frigorifique est situé dans le module extérieur. La jonction avec le circuit de chauffage du logement est effectuée grâce à une liaison hydraulique ;
• la pompe à chaleur bibloc (aussi appelée pompe à chaleur air-eau split) : ce type de technologie permet de bénéficier d’un compresseur placé à l’extérieur du logement et séparé du module hydraulique (qui lui est placé à l’intérieur). C’est une liaison frigorifique qui assure la jonction entre ces deux unités. 

D’une manière générale, la pompe à chaleur air-eau bibloc (aussi appelée pompe à chaleur air-eau split) est beaucoup plus répandue sur le marché français. 

Pour bien choisir sa pompe à chaleur air-eau, nous vous recommandons également d’observer différents critères de sélection complémentaires. Parmi eux, on compte notamment :  

• le type de radiateurs ou plancher chauffant hydraulique de votre logement ;
• la température de l’eau de chauffage nécessaire pour alimenter votre réseau de chauffage et assurer votre niveau de confort thermique ;

Attention : une pompe à chaleur air-eau ne peut fonctionner qu’avec des radiateurs ou plancher chauffant hydraulique reliés à un chauffage central par un circuit hydraulique. Elle n’est donc pas compatible avec des radiateurs électriques, par exemple. 

Identifier vos besoins en chauffage

Le choix de votre pompe à chaleur air-eau dépend également de vos besoins en matière de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire. En effet, pour sélectionner l’équipement le plus adapté à vos attentes en termes de puissance et de fonctionnalités, il convient d’identifier précisément les habitudes de consommation de votre foyer : 

• Quelle est la température de consigne moyenne à atteindre au sein de votre logement ?
• Avez-vous besoin d’un appareil de production d’eau chaude sanitaire ?
• Si oui, pour quel volume environ ?

Évaluer la compatibilité avec votre habitation

Une fois que vous aurez répondu à l’ensemble de ces questions, n’hésitez pas à contacter un installateur professionnel pour vous aider à évaluer la compatibilité de cette installation avec votre logement. En effet, la mise en place d’une pompe à chaleur air-eau nécessite d’effectuer certains travaux, notamment pour assurer le raccord entre l’unité extérieure et l’unité intérieure. Seul un installateur professionnel sera en mesure de vous assurer la faisabilité de ce projet et de vous conseiller sur la puissance à choisir pour votre équipement. 

Faire appel à un professionnel pour le dimensionnement

Le dimensionnement est une étape clé pour garantir la performance et la longévité de votre pompe à chaleur. Un équipement sous-dimensionné aura plus de difficulté à chauffer votre logement, tandis qu’une pompe à chaleur surdimensionnée entraînera, à l’inverse, une surconsommation inutile. Seul un professionnel certifié RGE peut réaliser un bilan thermique précis et vous recommander la puissance la plus adaptée à votre habitation et vos habitudes de consommation.

Comment bien entretenir sa pompe à chaleur air-eau ?

Pour bien entretenir votre pompe à chaleur air-eau, nous vous recommandons de faire appel à un professionnel RGE, capable d’effectuer des visites d’entretien assez régulières. Celui-ci sera ainsi en mesure de contrôler de manière précise la performance de votre équipement et d’effectuer les vérifications techniques nécessaires pour assurer le bon fonctionnement de la pompe à chaleur. 

Pendant la durée de vie de votre pompe à chaleur air-eau, vous pourrez être amené à ajouter de l’eau dans votre système. Lors de l’installation de la pompe à chaleur air-eau, l’installateur vous indiquera la procédure à suivre pour se faire. De plus, en plus des entretiens réalisés par un professionnel, vous pouvez vous assurer que le groupe extérieur de vote pompe à chaleur n’est pas obstrué par des obstacles ou déchets végétaux par exemple. 

Quelle est la maintenance à effectuer soi-même ?

Pour assurer la maintenance de votre appareil, nous vous recommandons de procéder à quelques vérifications assez sommaires au moins une fois tous les deux mois : 

• Assurez-vous qu’aucune feuille ou branche n'obstrue l’unité extérieure ;
• Dépoussiérez-la régulièrement ;
• Vérifiez les niveaux d’eau de votre unité intérieure et nettoyez-la régulièrement.

Quand faire appel à un professionnel ?    

Selon la loi, l’entretien d’une pompe à chaleur air-eau doit être effectué par un professionnel RGE tous les deux ans. Cette visite lui permettra de vérifier le bon fonctionnement de votre appareil en profondeur et d’effectuer les réparations nécessaires en cas de besoin. 

Durée de vie et fréquence d’entretien

Une pompe à chaleur air-eau bien entretenue peut atteindre une durée de vie de 15 à 20 ans, voire davantage pour les modèles les plus performants. La clé de cette longévité réside en priorité dans une maintenance régulière et de qualité. En complément des contrôles réglementaires qui doivent être effectués tous les deux ans, nous vous recommandons donc de souscrire un contrat d’entretien annuel auprès d’un installateur RGE.