Pompe à chaleur : bien la choisir pour chauffer sa maison

Ce qu’est une pompe à chaleur en un clin d’œil

La pompe à chaleur est un système extrêmement vertueux. Ce, parce qu'une PAC ne fabrique pas de chaleur, elle convertit. Elle puise l'énergie gratuite à l'extérieur, pour la transformer en chaleur utilisable en chauffage à l'intérieur d'un bâtiment. Pour résumer son fonctionnement, deux notions suffisent : la source d'énergie captée et le circuit qui transforme cette chaleur.  

Capter la chaleur de l'air, du sol ou de l'eau

Une pompe à chaleur déplace la chaleur au lieu de la produire. Elle prélève des calories gratuites dans l'air, le sol ou l'eau pour les transférer à l'intérieur d'une maison. Ce principe unique de transfert-conversion demande un peu d'électricité, mais restitue beaucoup d'énergie thermique. C'est ce rapport favorable qui garantit l'efficacité énergétique d'un tel système de production de chaleur. 

Le rôle du fluide frigorigène dans le circuit de chauffage

L'efficacité du système est due au fluide frigorigène. C'est un fluide caloporteur qui est à la base du fonctionnement de la pompe à chaleur. Circulant en boucle dans le circuit de la pompe à chaleur, à l'état liquide-gaz, il capte les calories extérieures. Sous forme de gaz, il restitue la chaleur. C'est la pompe à chaleur qui, par un système de compression, change l'état de ce fluide frigorigène pour le faire passer de liquide à gaz.   

Panorama des pompes à chaleur existantes

C'est ce système vertueux, économique, à haute performance énergétique, qui est à la base du fonctionnement de toutes les pompes à chaleur. Cependant, les pompes à chaleur diffèrent selon la source de chaleur utilisée et selon la façon de la diffuser dans les bâtiments. Trois familles de PAC sont présentes dans les installations de chauffage en Suisse romande. 

Les différents types de pompes à chaleur en détail 

Explorons un peu en détail les différents types de pompes à chaleur du marché. Le choix de telle ou telle pompe à chaleur dépend de nombreux facteurs, tels que :

• le niveau d'isolation du bâtiment ;

• la présence ou non d'une nappe phréatique à proximité ;

• l'existence d'un réseau hydraulique de chauffage dans le bâtiment ;

• le relevé annuel des températures extérieures ;

• le budget prévisionnel pour l’installation. 

La PAC air-eau branchée sur le chauffage central 

C'est le type de PAC qui représente la majorité des installations dans les bâtiments anciens de Suisse romande. La pompe à chaleur air-eau puise la chaleur dans l'air extérieur et la transmet à l'eau du circuit de chauffage de la maison. Pour cela, elle a besoin de radiateurs classiques ou d'un plancher chauffant. C'est un système parfait en rénovation. De type plug and play, la PAC air-eau remplace directement une chaudière à mazout ou à gaz. 

La PAC air-air pour chauffer et rafraîchir 

La pompe à chaleur air-air récupère également les calories de l'air extérieur. Cependant, elle fournit le chauffage en soufflant directement de l'air chaud à l'intérieur du bâtiment. Système qui n'a pas besoin d'un circuit de chauffage à eau, il convient plutôt aux bâtiments chauffés à l'électricité. Mais il peut aussi venir en complément d’une chaudière. Attention, la pompe à chaleur air-air fournit également la climatisation en été. Un atout face aux canicules qui se multiplient. 

La PAC sol-eau et la PAC géothermique : haute performance

Leur système est celui qui a la meilleure performance énergétique. Ce, parce qu’une PAC géothermique capte la chaleur stable du sol via des capteurs (horizontaux ou verticaux). La pompe à chaleur géothermique sur nappe est un système alternatif. Elle puise les calories dans l'eau d'une nappe phréatique. Garantissant un rendement énergétique exceptionnel, la PAC géothermique implique des coûts d’installation élevés et une autorisation du canton. 

Pompes à chaleur et maisons : quelle combinaison choisir ?

En Suisse romande une question revient souvent. Dans une maison ancienne, faut-il privilégier une pompe à chaleur air-eau, ou une pompe à chaleur air-air ? Ce choix ne dépend pas seulement de la performance de la PAC. Il tient aussi aux caractéristiques de la maison. Trois critères pèsent lourd dans le choix :

• la surface et l'isolation ;

• le chauffage déjà en place ;

• les équipements à ajouter.

Retrouvez ci-dessous les scénarios d’installation les plus fréquents. 

Zoom sur les critères pour choisir une PAC

Pour réussir l'installation d’une pompe à chaleur dans une maison, s'intéresser aux détails est fondamental. Explorons les différentes facettes des trois paramètres utilisés par les experts en pompe à chaleur. Pourquoi ? Parce qu'ils s'en servent au moment du dimensionnement de la pompe à chaleur, après avoir réalisé l'audit thermique du bâtiment.  

Selon la surface, l'isolation et le climat

Le choix d'une pompe à chaleur dépend d'abord de la surface à chauffer. Plus elle est grande, plus la puissance de la pompe à chaleur doit être élevée. Mais ce choix dépend aussi du niveau d'isolation du bâtiment et des températures extérieures moyennes de votre domicile. C'est pourquoi améliorer l'isolation d'un bâtiment avant l'installation d'une PAC évite le piège de choisir une pompe à chaleur de forte puissance.   

Selon le système de chauffage existant 

Ce paramètre est la clé pour réduire les coûts d'installation. Un professionnel tient compte du système de chauffage existant dans le bâtiment. Par exemple, un circuit d'eau avec des radiateurs appelle l'installation d'une PAC air-eau. La présence d'un chauffage essentiellement assuré par des radiateurs fonctionnant à l’électricité entraîne l'installation d'une PAC air-air. 

N.B. Remplacer une ancienne chaudière à mazout ou à gaz par une pompe à chaleur se fait souvent sans toucher aux radiateurs existants.  

Les équipements complémentaires à l'installation

L'installation d'un nouvel appareil de production de chaleur dans un bâtiment est aussi l'occasion de moderniser tout le système. Et la pompe à chaleur, équipement moderne par essence, propose des fonctionnalités pouvant améliorer le confort. Parmi les accessoires des pompes à chaleur, on peut noter :

• la régulation pièce par pièce ;

• la réduction de bruit de fonctionnement ;

• le pilotage à distance du chauffage ;

• la gestion automatique des priorités ECS/chauffage. 

Performance et efficacité des pompes à chaleur

Maintenant que vous connaissez les différents systèmes, ceux à privilégier selon les caractéristiques des maisons, passons à aux notions de performance. La performance d'une pompe à chaleur se lit via deux indicateurs : le COP et le SCOP. Ils mesurent son efficacité énergétique et déterminent la consommation d'électricité. Par ricochet, grâce à eux, vous anticipez le niveau des coûts d’exploitation et des émissions de CO₂.  

Ce que mesurent le COP et le SCOP 

Le COP (coefficient de performance) et le SCOP (COP saisonnier) expriment un calcul. C’est le rapport entre l'énergie de chauffage produite par la pompe à chaleur et l'électricité consommée pour assurer cette production. Un SCOP de 4 signifie que la pompe à chaleur produit 4 kWh de chaleur pour 1 kWh d'électricité consommée.  

L’indicateur de comparaison : ETAS

COP et SCOP servent à évaluer uniquement les pompes à chaleur. Pour les comparer avec d'autres systèmes de chauffage, il faut utiliser l’ETAS (efficacité énergétique saisonnière). Il s'exprime en pourcentage. Voici quelques repères d'efficacité énergétique à connaître. 

Combien d'électricité consomme une pompe à chaleur ? 

Prenons une maison des années 90, d'environ 150 m², située en Suisse romande. La consommation d'électricité annuelle de la PAC air-eau estimative se situerait entre 5 000 et 8 000 kWh. 

Ce qui peut faire monter la consommation d’électricité : 

• l'isolation réelle de la maison sur tous les combles et les menuiseries ; 

• la température de consigne choisie ;

• La qualité de la pompe à chaleur, son dimensionnement et son COP. 

Rentabilité des PAC : ce que changent les pompes à chaleur sur les factures de chauffage. 

Une pompe à chaleur coûte bien sûr plus cher à l'achat qu'une chaudière, mais le coût d'exploitation est inférieur à moyen et long terme. Toutefois, sa rentabilité dépend des caractéristiques de la maison, du type de chauffage remplacé et des aides financières. Pour vous situer, consultez les ordres de grandeur suivants. 

Niveau d'économie réaliste sur le chauffage 

On parle de diviser la facture de chauffage par deux ou trois. Reprenons l'exemple de la maison des années 90 en Suisse romande. Sans effectuer de travaux d'amélioration de l'isolation, les économies réalistes sur la facture de chauffage se situent généralement entre 40 % et 60 %. Faites vos comptes. 

Ce que représentent les coûts d’exploitation d’une PAC 

Gardons l'exemple de la maison des années 90 de 150 m². L'installation d'une PAC air-eau de 12 à 18 kW de puissance permettra de remplacer la chaudière. Ses coûts d'exploitation comprennent essentiellement la consommation d'électricité et l'entretien annuel. Selon les retours de nos clients, les coûts d'exploitation estimatifs se situent entre 1 300 et 2 100 CHF par an. 

Ce qu’il faut débourser pour installer une PAC

L'installation d'une pompe à chaleur dans une maison ancienne ou récente génère d'importantes économies d'énergie. Toutefois, la question centrale concerne le prix des pompes à chaleur à l'achat. Voici quelques repères, coûts d’installation compris, pour les PAC les plus courantes :

Pompe à chaleur air-eau

• PAC 12 kW : de 20 000 à 30 000 CHF ;

• PAC 15 KW : 25 000 à 35 000 CHF ;

• PAC 18 kW : 30 000 à 40 000 CHF.

Pompe à chaleur air-air 

• PAC monosplit 2,5 à 5 kW : 4 000 à 8 000 CHF ;

• PAC multisplit 6 à 8 KW : 8 000 à 15 000 CHF ;

• PAC multisplit 10 à 15 kW : 15 000 à 30 000 CHF.

Installation, entretien et cadre légal des PAC en Suisse romande

Lorsque l'on a pris la décision de faire les travaux, la question de l'installation émerge. Mais les sujets de l'entretien et du cadre légal sont également à explorer. Sachez que l'installation d'une PAC doit respecter quelques obligations. Faisons un rapide tour d'horizon.  

Déroulement des installations de PAC

Lorsque l'installation de la PAC conserve les radiateurs, la pose prend 2 à 4 jours, pas plus. Un délai à prendre en compte avant d'acheter sa pompe à chaleur. Comme le chauffage est inutilisable pendant les travaux, prévoyez, par exemple, une installation au printemps ou en été. 

Le déroulement des travaux suit ces étapes :

1. Dépose de l'ancienne chaudière. 

2. Préparation du local et des circuits.

3. Pause de l'unité extérieure.

4. Pause du module intérieur.

5. Réalisation des liaisons frigorifiques et hydrauliques.

6. Raccordement électrique.

7. Mise en eau.

8. Purges et réglages.

9. Mise en service

10. Conseils d’utilisation. 

Ce qu'il faut prévoir en entretien 

Lorsqu'elle est bien entretenue, une pompe à chaleur fonctionne sans problème pendant 15 à 20 ans. L'entretien courant peut être réalisé par le propriétaire. Il s'agit de : 

• nettoyer les filtres et l'unité intérieure ;

• dégager l'unité extérieure des feuilles et de la neige ;

• installer un carport de protection au-dessus de l’unité extérieure.

En revanche, il faut confier à un professionnel certifié : 

• le contrôle du circuit de fluide frigorigène ;

• la vérification de la pression du circuit hydraulique ; 

• le contrôle des émissions et du rendement énergétique. 

Les obligations à connaître en Suisse romande

Avant l'installation, renseignez-vous sur la réglementation des pompes à chaleur de Suisse. En bref, il faut respecter la loi fédérale sur la protection de l'environnement et sur le bruit. Vous devez également respecter les procédures de votre canton (permis ou annonce simplifiée) et les exigences d'implantation. 

Elles concernent l’unité extérieure :

• la distance par rapport aux voisins ;

• le niveau sonore ;

• l'intégration au bâti.

N.B. L'installation d'une PAC géothermique nécessite une autorisation de forage. 

Atouts et limites des pompes à chaleur

Vous avez compris que l'installation d'une pompe à chaleur n'est pas la seule solution pour produire le chauffage dans une maison. Mais, face au gaz, au mazout ou au bois, la PAC air-eau, air-air ou sol-eau présente des atouts importants. Et ce système, si vertueux soit-il, a quelques limites à connaître. 

Atouts des pompes à chaleur dans une maison

La pompe à chaleur est un système qui se démarque par sa sobriété et son efficacité énergétique. Elle consomme peu d'électricité et réduit les émissions de CO₂ de façon drastique par rapport à un appareil à combustion. 

Voici ce qu’elle apporte à un bâtiment : 

• deux à trois fois moins d'énergie consommée ;

• une baisse nette des émissions et de la facture de chauffage ,

• un rafraîchissement possible en été avec une PAC air-air ,

• une indépendance par rapport aux variations de prix des énergies fossiles. 

Limites des pompes à chaleur à connaître   

La performance énergétique des pompes à chaleur n'est, aujourd'hui, plus à démontrer. Ces systèmes offrent un excellent rendement et un chauffage plus écologique. 

Cependant, elles ont aussi des limites : 

• prix d'achat plus élevé par rapport à une chaudière ;

• efficacité très dépendante du niveau d’isolation du bâtiment ;

• contraintes d'implantation de l'unité extérieure ;

• activation de la résistance électrique par grand froid (plus d’électricité consommée).  

Pompe à chaleur : un système idéal pour la maison

En Suisse romande, l'installation d'une pompe à chaleur représente 70 à 80 % des projets de construction neuve. En rénovation, 25 à 30 % des maisons sont déjà équipées. Et vous, quel est votre choix ? Opter pour une pompe à chaleur, c'est chercher la haute performance énergétique, les économies d'énergie et le chauffage écologique. Encore faut-il bénéficier d'un accompagnement d'experts. Vous avez des questions ? N'hésitez pas à nous contacter.