Dimensionner une pompe à chaleur air-eau : ce que vérifie l'étude thermique

Pourquoi la puissance d'une pompe à chaleur ne se choisit pas sur catalogue

Une pompe à chaleur air-eau (PAC) puise la chaleur dans l'air extérieur et la transfère à l'eau de votre circuit de chauffage. Sa puissance dépend de deux données relevées sur place : la chaleur que la maison perd quand il fait froid, et la capacité des émetteurs à la restituer avec une eau moins chaude que celle d'une chaudière.

La puissance de l'ancienne chaudière n'est pas une référence suffisante : elle a été choisie dans un autre contexte, parfois avant des travaux d'isolation. La surface seule ne l'est pas davantage, deux maisons de même taille pouvant avoir des besoins très différents. L'ADEME recommande de faire réaliser un bilan thermique pour déterminer la puissance adaptée au logement. C'est pourquoi, chez Greenpower, la visite technique précède le devis d'installation, dans l'Yonne comme dans l'Aube.

Déperditions et isolation : le point de départ du calcul

Les déperditions désignent la chaleur qui s'échappe par les parois, la toiture, les vitrages, le plancher bas et le renouvellement d'air. Plus elles sont élevées, plus la puissance nécessaire augmente. Le technicien les reconstitue pièce par pièce, sur place.

• Combles et toiture : présence, épaisseur et état de l'isolant, l'un des principaux postes de pertes.
• Murs : matériau, épaisseur, isolation intérieure ou extérieure, année de construction.
• Menuiseries : simple ou double vitrage, état des joints, volets.
• Plancher bas : sur terre-plein, cave ou vide sanitaire, isolé ou non.
• Ventilation : type de VMC, entrées d'air, cheminée ouverte.
• Volume chauffé : surfaces, hauteurs sous plafond, pièces réellement chauffées.

Ce relevé sert aussi à hiérarchiser : des combles non isolés se traitent souvent avant ou en même temps, plutôt que de compenser par une machine plus puissante. L'ADEME conseille dans le même sens d'isoler le logement, si possible, avant de changer de chauffage : une PAC choisie pour une maison mal isolée risque de se retrouver surdimensionnée après les travaux.

Radiateurs ou plancher chauffant : quelle température de départ d'eau ?

Plus l'écart entre la température de l'air extérieur et celle de l'eau produite est faible, mieux la pompe à chaleur travaille : une température de départ basse est donc un atout. Le dimensionnement contrôle aussi ce que vos émetteurs restituent avec une eau moins chaude.

Pour chaque radiateur, le technicien note le type (fonte, acier, aluminium), les dimensions, le nombre d'éléments et la pièce desservie. Il relève aussi le réseau : diamètre des canalisations, circuit monotube ou bitube, robinets thermostatiques. Il estime ensuite ce que chaque radiateur émettra à la température de départ envisagée et le compare au besoin de la pièce.

Si les radiateurs sont trop justes, trois réponses existent :

• remplacer les radiateurs les plus limitants par des modèles plus grands ;
• en ajouter dans les pièces sous-équipées ;
• retenir une PAC capable d'une température de départ plus élevée, au prix d'un rendement moindre.

La question se pose souvent lorsque l'on vient remplacer une chaudière fioul par une pompe à chaleur, les radiateurs ayant été prévus pour une eau très chaude. Un plancher chauffant existant est au contraire un bon point de départ, puisqu'il fonctionne avec une eau tiède.

Où placer l'unité extérieure : bruit, voisinage, gel et accès

L'unité extérieure abrite le ventilateur et le compresseur. Son emplacement conditionne le confort acoustique, la durée de vie du matériel et l'entretien.

• Bruit et voisinage : éloigner l'unité des chambres, des terrasses et des ouvertures des voisins, et éviter la limite de propriété. Les règles sur les bruits de voisinage citent expressément la pompe à chaleur parmi les sources de nuisance possibles.
• Vents dominants : un flux d'air frontal permanent gêne le ventilateur et favorise le givre.
• Gel et neige : pas sous une rive de toit d'où la neige peut tomber. Lors des dégivrages, l'eau rejetée doit s'évacuer sans former de plaque de glace sur un passage.
• Circulation d'air et accès : ni coffrage hermétique ni recoin fermé, et un espace dégagé pour l'entretien.
• Distance avec l'unité intérieure : la liaison vers le local technique doit rester courte, ce qui oriente souvent le choix de la façade.

Local technique, ballon d'eau chaude et régulation

À l'intérieur, la PAC comprend un module hydraulique, parfois un ballon tampon et un ballon d'eau chaude sanitaire. Le technicien mesure l'espace disponible, le plus souvent à la place de la chaudière, et contrôle :

• Hauteur et passage pour amener le matériel jusqu'au local.
• Nature du sol et évacuation des condensats.
• Raccordement au réseau de chauffage existant.
• Chemin des liaisons vers l'unité extérieure et protection contre le gel des tuyaux qui circulent dehors.

La régulation, souvent négligée

Une pompe à chaleur bien dimensionnée mais mal régulée donne rarement satisfaction. La régulation ajuste la température de l'eau à la température extérieure, ce qui suppose une sonde à l'abri du soleil, en général en façade nord. Le technicien identifie où la placer, où installer le thermostat d'ambiance, et si la maison gagne à être découpée en zones.

L'électricité disponible : tableau, ligne dédiée et puissance souscrite

Une pompe à chaleur est généralement raccordée sur une ligne électrique dédiée, protégée par son propre disjoncteur, selon les prescriptions du fabricant et de la norme électrique en vigueur. Le technicien ouvre le tableau et contrôle :

• Place disponible dans le tableau pour le disjoncteur dédié.
• Type d'alimentation : monophasé ou triphasé.
• Section des câbles jusqu'à l'emplacement prévu.
• Mise à la terre de l'installation.

Il vérifie ensuite la puissance souscrite auprès de votre fournisseur : si elle est trop juste, une modification de l'abonnement peut être nécessaire, ce que nous vous indiquons avant le devis. Ces adaptations comptent parmi les éléments qui font varier le devis d'une pompe à chaleur air-eau.

PAC sous-dimensionnée ou surdimensionnée : ce que cela change au quotidien

Une erreur de dimensionnement se paie dans les deux sens, et elle se voit vite sur la facture comme sur le confort.

Une pompe à chaleur sous-dimensionnée

Elle tient les températures douces mais décroche lors des journées les plus froides. La résistance électrique d'appoint prend alors souvent le relais, et consomme nettement plus que la pompe à chaleur en fonctionnement normal.

Une pompe à chaleur surdimensionnée

Elle atteint très vite la consigne, s'arrête, redémarre peu après : ce sont les cycles courts. Chaque démarrage sollicite le compresseur, le rendement se dégrade et l'usure s'accélère. Son unité extérieure est aussi plus imposante et plus bruyante que nécessaire.

L'objectif est la puissance qui couvre les besoins réels de la maison les jours de grand froid. C'est ce que produit l'étude thermique, sur laquelle nous établissons l'étude de votre projet de pompe à chaleur air-eau.

Questions fréquentes