Questions sur le chauffage par une pompe à chaleur PAC

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Il existe 5 types de pompes à chaleur :

- air-air
- air-eau
- géothermique
- Hybride pompe à chaleur/chaudière gaz condensation
- hybride pompe à chaleur/chaudière gaz condensation/zéolithe/solaire

La pompe à chaleur air-air prélève la chaleur contenue dans l’air extérieur pour la restituer directement dans l’air intérieur d'un logement grâce à des unités intérieures installées dans certaines pièces.
La pompe à chaleur air-air modulable pièce par pièce s’adapte parfaitement aux logements « tout électrique » chauffés par des convecteurs électriques qui prennent le relais du chauffage en cas de températures basses (en dessous de + 7°), elle peut s'installer dans les régions à climat doux. Son prix est modique, mais elle n’est plus éligible au crédit d’impôt. Son système par ventilation de l'air brasse les polluants à l'intérieur des logements. De plus, l'air est un élément changeant en permanence, le rendement varie tout au long de la journée modifiant le COP.

 

La pompe à chaleur air-eau utilise l’air extérieur grâce à un groupe extérieur qui récupère les calories pour chauffer de l’eau circulant dans les tuyaux du système de chauffage. Ce circuit hydraulique alimente les émetteurs de chaleur (radiateurs, planchers chauffants ou ventilo convecteurs à eau).

Ce système est compatible avec les émetteurs de chaleur existants si leurs dimensions sont suffisamment importantes. Plus un radiateur est gros et moins la température de l'eau qui y circule doit être élevée C’est souvent une solution pour remplacer une chaudière au fioul domestique. Les performances de la pompe à chaleur air-eau varient fortement tout au long de la journée en fonction de l'heure (il fait plus frais le matin et le soir) ainsi que des conditions météorologiques. En période hivernale, lorsque la température baisse, ses performances diminuent et il est indispensable de faire appel à un chauffage d’appoint.

Une pompe à chaleur thermodynamique géothermique utilise une partie de l’énergie naturelle disponible dans le sous-sol d'un jardin pour chauffer le circuit d’eau d'un logement.Des tuyaux sont enterrés dans le sol et couvrent la même superficie que la surface à chauffer. Sur cette surface, la plantation d'arbres est interdite en raison de leur système racinaire. Tous les sols sableux, argileux ont des propriétés différentes et ne se prêtent pas à ce type de capteurs. La chaleur est issue du réchauffement solaire, des infiltrations d'eau dans le sol. La température du sol étant constante la pompe à chaleur géothermique est peu sensible aux variations de température, ses performances sont régulières et plus élevées que les autres pompes à chaleur. Elle ne nécessite donc pas de système d’appoint en chauffage. Ce système est compatible avec les émetteurs de chaleur existants si leurs dimensions sont suffisamment importantes. Plus un radiateur est gros et moins la température de l'eau qui y circule doit être élevée. Elle se couple idéalement à un plancher chauffant dont la température de surface ne dépasse pas 28 °. Une pompe à chaleur thermodynamique géothermique eau-eau récupère les calories puisées dans un forage, son installation est réglementée et implique des démarches administratives. Elle est plus adaptée à un projet de maison neuve, mais se pose le problème environnemental de l'utilisation de l'eau lorsqu'elle utilise des nappes phréatiques. L'investissement est lourd et le retour sur investissement particulièrement long.

La chaudière hybride est la dernière innovation, car elle associe une pompe à chaleur air-eau à une chaudière à condensation. Une régulation électronique intelligente permet d'optimiser les meilleures performances de ces deux technologies. Le couplage de la pompe à chaleur à une chaudière à condensation élimine l’impact des conditions météorologiques sur les performances du système.
Par temps froid, la chaudière gaz prend le relais automatiquement, elle utilise donc deux énergies pour le chauffage : le gaz et l'électricité. Son installation nécessite un raccordement gaz soit naturel ou gaz propane. La chaudière hybride offre de bonnes performances et un entretien réduit, son prix est inférieur à celui d'une pompe à chaleur électrique.

  • Peut-on associer une vraie énergie renouvelable à une pompe à chaleur ?

    Le puits canadien ou provençal est une solution à penser dans le cadre d'une rénovation, mais il n’a pas que des avantages, car il faut du terrain pour avoir la place d'enterrer le tuyau du puits canadien provençal et il ne constitue pas un système de chauffage assurant la totalité des besoins, il faut donc prévoir un autre système de chauffage en appoint.

    Pour l'eau chaude par exemple, une solution réside dans des capteurs solaires qui fournissent une partie de l'eau chaude sanitaire gratuitement.

    Pompes à chaleur

  • Quelles sont les précautions à observer pour les pompes à chaleur « géothermique » ?

    Les capteurs horizontaux appelés improprement « géothermiques » sont souvent posés à 60 ou 80 cm de profondeur, parfois même moins.
    En cas d’hiver très rigoureux, dans les régions froides ou les régions d’altitude, le sol peut parfois geler à cette profondeur : dans ce cas, la PAC consomme beaucoup, mais chauffe peu ! Il est donc préférable comme cela arrive précisément lorsque les températures sont négatives (en dessous de zéro), dans ces régions froides ou situées en altitude, de prévoir un appoint (par exemple une cheminée avec foyer fermé), sous peine d’avoir un chauffage très insuffisant.

    Les capteurs doivent être enterrés à plus de 1 mètre de profondeur afin qu’ils restent hors gel. Mais dans tous les cas, la meilleure solution est d’isoler le bâti de façon à limiter les déperditions et donc de moins consommer d’énergie. L'isolation d'une habitation est le meilleur investissement à faire pour éviter les émissions de gaz à effet de serre et pour limiter le budget énergie.

  • Mise en garde sur les systèmes de pompes à chaleur géothermiques.

    L’intérêt de ces systèmes thermodynamiques est lié à de multiples facteurs, dont la nature géologique du sol ( qui ne doit pas être trop rocheux, trop argileux ou de type remblai). Ce paramètre est parfois insuffisamment pris en compte par les installateurs.
    Les fabricants et installateurs annoncent des coefficients de performance (COP) de 3,5 ou 4.

    Ce coefficient de performance COP instantané est mesuré dans des conditions optimales du laboratoire. Il est prévu pour de basses températures de chauffage de l’ordre de 35 °C (plancher chauffant ou ventilo convecteurs). Ce coefficient de performance (COP) réel de l’installation, calculé sur une moyenne de l’année, dépend de nombreux facteurs susceptibles de diminuer la performance. Ce coefficient de performance est particulièrement difficile à apprécier, mais tout l’intérêt environnemental et économique du projet dépend de ce coefficient de performance (COP).

    COP Coefficient de performance énergétique d'une pompe à chaleur électrique

    En pratique, le COP réel d’une PAC géothermique récente est de l’ordre de 3,5 à 4 et celle d’une PAC sur air se situe autour de 1,5. Un calcul simple consiste à baisser le COP théorique de 1 à 2 points pour tenir compte des consommations auxiliaires, d’un circuit de chauffage à plus haute température, et de températures externes plus froides.

  • Pourquoi Picbleu ne classe t-il pas les pompes à chaleur en énergies renouvelables ?

    Une pompe à chaleur possédant un coefficient de performance (COP) de 3 est présentée comme produisant 3 kWh de chaleur renouvelables pour 1 kWh d’électricité.

    Apparemment, la part de renouvelables semble majoritaire. Il n'en est rien, car l’électricité est une énergie finale déjà transformée ( extraction de l'Uranium, transport, fabrication du combustible pour les centrales, etc.) et sa production a généré beaucoup de pertes... Le rendement de la production et de la distribution de l’électricité étant d’environ 30 % en moyenne en France, il aura fallu environ 3,3 kWh de combustibles (uranium, hydraulique, gaz, charbon) pour produire le kWh que consomme la pompe à chaleur. Une pompe à chaleur (PAC) avec un coefficient de performance (COP) de 3 utilise donc environ 3,3 kWh de combustibles non renouvelables pour produire 3 kWh de chaleur : c’est à peu près le même rendement que celui d’une chaudière moderne (basse température ou condensation). Pour que la pompe à chaleur PAC soit renouvelable, il faudrait que la part de renouvelables augmente dans l’électricité consommée, et que le coefficient de performance (COP) soit nettement supérieur à 3.

    L'avantage des pompes à chaleur est d'utiliser 2 à 4 fois moins d’électricité qu’avec un chauffage électrique classique. Cette électricité provient néanmoins des centrales nucléaires, ainsi que des centrales au charbon ou au fioul lourd lors des pointes de consommations hivernales. La PAC est un chauffage électrique performant qui ne peut être classé dans les énergies renouvelables.

  • Quelle est la durée de vie d’une Pompe à chaleur PAC ?

    Une pompe à chaleur (PAC) est comparable à du gros électroménager dont on connaît la durée de vie qui est étroitement liée à la qualité de ses composants électroniques.

    D'après les chiffres de l’AFPAC (Association Française pour les Pompes à Chaleur) la durée moyenne de vie serait de 15 ans dans des conditions optimales : qualité du réseau, matériel installé par un installateur possédant le label QualiPAC, entretien régulier, temps d'utilisation non professionnel, etc.

  • Quel est le taux acceptable de fer pour le forage d'une pompe à chaleur géothermique ?

    Présent en grande quantité dans les eaux de forage de certaines régions, le fer, oligo-élément indispensable à l'organisme, devient indésirable en raison détérioration des équipements à son contact. Le taux de fer acceptable pour une pompe à chaleur avec un forage est évalué à de moins de 3 %. Ce taux de présence de fer se calcule par une analyse de l'eau après prélèvement. Certaines installations fonctionnent toutefois avec des taux plus élevés 12 % à 20 %, mais l'échangeur se bouche régulièrement. Il est possible d'installer un déferriseur un appareil coûtant environ 1850 € TTC qui éliminera le fer présent dans les eaux de forage.

    Attention : le fer doit toujours être dissous dans l’eau au moment du traitement, car si l’eau est stockée dans une cuve tampon entre le pompage et le traitement, une partie du fer s’oxydera, rendant plus difficile son élimination. Il existe une solution consistant à placer un échangeur à plaque qui isolera les eaux ferrugineuses de l'échangeur de la pompe à chaleur. 

  • Quel est le risque si je ne déclare pas le forage pour ma pompe à chaleur géothermique ?

    La possession du terrain ne dispense pas toute personne exécutant un sondage, un ouvrage souterrain, un travail de fouille, quel qu’en soit l’objet, dont la profondeur dépasse dix mètres au-dessous de la surface du sol, d'effectuer une déclaration préalable auprès de la DREAL (article L411-1 du Code Minier).
    En cas de non respect de cette disposition du Code Minier un article expose le contrevenant à une amende de 15000 € ( article L512-5 8° du Code Minier). Des contrôles peuvent être effectués par les services concernés.

  • Quelle est la différence entre une pompe à chaleur air extérieur-air et une pompe à chaleur air extrait-air neuf ?

    La pompe à chaleur air extérieur-air est la plus répandue dans les logements français, car son système est simple. Cette pompe à chaleur prélève la chaleur contenue dans l’air ambiant extérieur et la restitue à l’air intérieur.

    Elle trouve vite les limites de fonctionnement avec les variations de températures de l'air qui changent énormément d'une heure de la journée à une autre. La ventilation de l'air insufflé n'est pas confortable en raison des flux d'air qui brassent les polluants.
    La pompe à chaleur air extrait-air neuf est utilisée comme climatiseur, elle peut toutefois fonctionner en mode chauffage. Elle couple une ventilation mécanique contrôlée (VMC) double flux à une PAC chargée de récupérer la chaleur contenue dans l’air extrait par la VMC.

    Dans un logement des bouches d'aspirations situées dans la cuisine, dans la salle de bains et dans les sanitaires extraient l'air vicié chaud, cet air transite sur un échangeur thermique étanche qui récupère les calories pour préchauffer l’air neuf distribué dans les pièces à vivre du logement.

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