Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Le principe en une image

Une pompe à chaleur fonctionne comme un réfrigérateur à l’envers. Un fluide frigorigène circule en boucle :

1. dans l’évaporateur (unité extérieure), le fluide très froid capte la chaleur de l’air extérieur, même à − 5 °C, et s’évapore ;
2. le compresseur comprime ce gaz, ce qui élève fortement sa température : c’est l’étape qui consomme de l’électricité ;
3. dans le condenseur, le gaz chaud cède sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage (ou à l’air soufflé, pour une air/air) et redevient liquide ;
4. le détendeur fait chuter sa pression et sa température, et le cycle recommence.

L’ADEME le résume ainsi : la pompe « prélève un peu de chaleur d’une source froide (sol, air, nappe), augmente son niveau de température et la restitue à une température plus élevée dans le logement ».

COP et rendement : ce que ça veut dire

Le COP (coefficient de performance) est le rapport entre la chaleur fournie et l’électricité consommée. COP 3 = 3 kWh de chaleur pour 1 kWh d’électricité, soit une facture de chauffage divisée par trois par rapport à des radiateurs électriques, à chaleur égale.

Trois précautions :

• Le COP de la brochure est mesuré dans des conditions favorables ; le SCOP (saisonnier) et surtout le COP réel chez vous sont plus bas. L’ADEME a mesuré 2,9 en moyenne sur 100 maisons, de 1,8 à plus de 4.
• Le COP dépend de l’écart de température entre la source et l’eau de chauffage : « baisser de 10 °C l’eau des radiateurs fait gagner 1 point de COP » (ADEME).
• Le COP baisse par grand froid mais, même à température négative, une pompe à chaleur consomme deux fois moins qu’une chaudière ou que des radiateurs électriques.

Et quand il fait très froid ?

Par grand froid, l’air contient moins de chaleur et l’unité extérieure doit se dégivrer régulièrement : le rendement baisse. Les modèles récents fonctionnent jusqu’à − 15 à − 25 °C selon les constructeurs, et un appoint électrique intégré complète les pointes. Un bon dimensionnement se fait sur la température extérieure de base de votre région (par exemple − 5 °C à Nantes, − 10 °C à Strasbourg, − 15 °C en montagne), pour que l’appoint ne tourne que quelques jours par an. La géothermie, dont la source reste à 10-14 °C toute l’année, est insensible à ce problème.

Radiateurs, plancher chauffant : compatibilité

Le réglage de la loi d’eau (température de l’eau selon la température extérieure) est l’opération la plus rentable après la pose : elle évite de chauffer l’eau plus que nécessaire.

Air/eau, air/air, géothermie : les différences

Détail : pompe à chaleur air/eau, géothermique, quelle pompe à chaleur choisir.

Entretien et durée de vie

L’entretien est obligatoire pour les pompes de plus de 4 kW, au moins tous les deux ans, par un professionnel : contrôle d’étanchéité du circuit frigorifique (les fluides sont de puissants gaz à effet de serre en cas de fuite, rappelle l’ADEME), nettoyage des échangeurs, vérification des réglages. Entre deux visites : garder l’unité extérieure dégagée (feuilles, neige), nettoyer les filtres du module intérieur, surveiller la pression du circuit d’eau. Durées de vie couramment constatées : 15 à 20 ans pour une air/eau, davantage pour les capteurs géothermiques. Plus d’éléments sur consommation et avis et inconvénients.

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