Pompe à chaleur pour radiateur haute température : ce qu’il faut savoir

Ce qu’est précisément une pompe à chaleur haute température

Sachez d'abord qu'une pompe à chaleur haute température chauffe l'eau du circuit de chauffage plus fort que la pompe à chaleur à basse température. L'eau du circuit est entre 65 et 80 °C. En Suisse, c'est un appareil de chauffage couramment installé par les propriétaires qui cherchent à concilier rénovation et performance énergétique. 

De l’eau bien chaude dans le circuit de chauffage

Pourquoi l'eau du circuit de chauffage est aussi chaude ? Parce que c'est la plage de température compatible avec des radiateurs anciens en fonte ou en acier. Ils exigent de l'eau bien chaude pour diffuser de manière optimale la chaleur dans chaque pièce. Une exigence qui influence directement la facture d'énergie du logement. 

Une pompe à chaleur comme une autre

Une PAC haute température se compose, comme une PAC basse température, de quatre organes principaux : évaporateur, compresseur, condenseur, détendeur. Ce qui la distingue, c'est : 

• une pression de fonctionnement plus forte dans le circuit frigorifique ; 

• des contraintes plus fortes sur la tenue mécanique des échangeurs du compresseur et des raccords ; 

• un fluide frigorigène adapté pouvant supporter des températures de condensation plus élevées.   

Un choix très courant en Suisse

En Suisse romande, la PAC haute température s'impose comme un appareil compatible avec le parc bâti existant. Son installation est un compromis choisi par la plupart des propriétaires pour la rénovation énergétique de leur domicile. C'est la solution la plus rapide pour réaliser des économies d'énergie sans gros travaux. 

Le duo pompe à chaleur haute température et radiateur

Ce modèle de pompe à chaleur repose sur un fonctionnement simple. Il s'agit de produire une eau de chauffage assez chaude pour remplacer directement une chaudière. Le tout sans toucher au réseau de radiateurs. Pour bien comprendre, il faut développer deux points. Le premier traite de la température d'eau produite par l'appareil. Le second explique pourquoi cette pompe à chaleur est incontournable en rénovation. 

La température d'eau produite par une PAC haute température

Une pompe à chaleur haute température chauffe l’eau entre 65 et 80 °C. Pour y parvenir, les PAC haute température modernes sont équipées d'un compresseur et d’échangeurs spéciaux. Dites « à R290 », elles s'appuient toutefois sur le même principe thermodynamique que toutes les pompes à chaleur. Elles captent les calories gratuites de l'air extérieur pour élever leur température et produire la chaleur nécessaire au logement.  

Pourquoi une PAC haute température reste indispensable dans certaines rénovations ?

Les PAC haute température existent parce que de nombreux logements anciens disposent déjà de leur réseau de radiateurs haute température. Ils sont souvent en fonte ou en acier. Et remplacer ce réseau représente des travaux longs et coûteux. La PAC haute température évite ce fardeau. Son installation reste simple et rapide. Le confort thermique obtenu est équivalent à celui produit par l'ancienne chaudière. 

Les radiateurs compatibles avec une pompe à chaleur haute température

Vous disposez maintenant d'une vue d'ensemble sur le système technique de la PAC haute température. Passons maintenant aux radiateurs. Presque tous les radiateurs à haut et à haute température conviennent pour ce type de PAC. Ça veut dire quoi ? Que vous n'avez pas à remplacer vos anciens radiateurs.

Les critères de compatibilité radiateur et PAC haute température

Un radiateur est compatible avec une pompe à chaleur haute température s’il a été conçu pour accepter une eau de chauffage à 65 - 80 °C. Si votre ancienne installation comporte une chaudière fuel ou gaz, c'est compatible. Voici toutefois les critères à vérifier :  

• une puissance de chauffe adaptée au volume du logement à chauffer ;

• un matériau adapté : fonte, acier ou aluminium, sous réserve d'un dimensionnement validé par le professionnel ;

• un raccordement compatible avec le réseau hydraulique déjà en place ;

• l'absence de corrosion ou d'entartrage qui réduirait la transmission de chaleur.

Le remplacement ou la conservation des radiateurs existants

Des radiateurs à haute température déjà en place peuvent presque toujours être conservés avec une PAC haute température. C'est même le principal avantage de ce système en rénovation. Mais parfois, certains radiateurs anciens sont sous-dimensionnés pour la pièce. Un professionnel expérimenté vous conseillera de remplacer uniquement les radiateurs sous-dimensionnés. 

Le cas des radiateurs en fonte

En Suisse romande de nombreuses maisons anciennes sont encore équipées de radiateurs en fonte. Les radiateurs à colonnes classiques sont très répandus. Bonne nouvelle : leur surface de chauffe élevée et leur forte inertie thermique en font des émetteurs très adaptés à une PAC haute température. Un professionnel vous confirmera leur compatibilité avec le système après une vérification rapide.  

Les performances d'une PAC haute température comparées aux autres systèmes

Passons maintenant aux questions liées aux économies d'énergie. Elles sont très liées aux performances. Celle d'une PAC haute température se mesure à son coefficient de performance, noté COP. Mais pour une installation parfaite, un professionnel doit aussi prendre en compte la capacité de la PAC à fonctionner correctement par grand froid. Faisons un point rapide sur ces deux critères. 

Traduction du COP en termes simples

Les performances d'une PAC à haute température, comme celles de toutes les pompes à chaleur, se mesurent avec le COP. Le COP baisse quand l'écart entre la température de l'air extérieur et la température de départ de l'eau augmente. Mécaniquement donc, le COP d'une pompe à chaleur haute température est toujours inférieur à celui d'une pompe à chaleur basse température. 

Lien entre rendement et COP

En pratique, le rendement d'une pompe à chaleur est exprimé par son coefficient de performance. Mais les deux notions ne sont pas tout à fait identiques : 

• le rendement et la capacité de la pompe à chaleur à produire beaucoup de chaleur pour peu d'électricité ;

• le COP est le chiffre qui quantifie ce rendement avec le rapport énergie utile sur énergie électrique consommée. 

Par exemple, si la PAC consomme 1 kWh d'électricité pour fournir 4 kWh de chaleur, son COP est de 4.   

Un rendement supérieur à 1 : possible ?

Si l'on retient la définition rigoureuse du rendement énergétique, il ne peut pas dépasser 1. Car aucune machine ne produit plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Par exemple, le radiateur électrique a un rendement proche de 1. Il consomme 1 kWh d'électricité et produit environ 1 kWh thermique. 

Mais la pompe à chaleur ne produit pas réellement la chaleur. Elle la déplace et la convertit de l'extérieur vers l'intérieur. C'est ce qui lui permet d'avoir un COP supérieur à 1. On parle donc plus de COP que de rendement, pour ne pas confondre avec une machine qui transforme une forme d'énergie en une autre. 

Résumé comparatif et situations limites

Pour fixer les idées, comparons maintenant les différentes pompes à chaleur air-eau selon leur température de chauffe et leur COP. Cette explication sera complétée par un point sur les performances de la PAC haute température par grand froid. Puis, pour vous aider, on comparera aussi ses différences avec la pompe à chaleur basse température. 

Comparatif des différentes PAC en un clin d'œil

Pour chaque projet de rénovation, un professionnel recommande toujours l'appareil le plus adapté à l'installation existante. Pour y parvenir, il a en tête une matrice comparative. Le tableau suivant la récapitule. 

Les performances de l’appareil par grand froid

En Suisse romande, la pompe à chaleur haute température est pertinente dans le Jura, les Préalpes vaudoises, et fribourgeoises et certaines vallées du Valais. Si votre maison se situe à plus de 1 000 mètres d'altitude, c’est l’appareil à privilégier. Il fournira la chaleur nécessaire et le confort thermique attendu, même quand les températures descendent jusqu’à - 15 ou - 20 °C.

La différence avec les appareils à basse température

Si votre logement se situe à Genève, Lausanne, Nyon ou Morges, une PAC basse température suffit souvent. Attention, l’isolation de votre logement doit être de qualité. Vous envisagez une rénovation thermique complète ? Un professionnel peut recommander une pompe à chaleur pour radiateurs basse température plutôt qu'un modèle à haute température. 

N.B. Radiateur basse température et radiateur à chaleur douce sont un seul et même type d’appareil. 

Ce qu’il faut vérifier avant d'installer une PAC pour radiateurs haute température

Vous avez compris maintenant qu'une pompe à chaleur haute température est un appareil qui peut générer de belles économies d'énergie. Mais avant de signer un devis, quelques vérifications de pratique sont à faire. Trois critères prioritaires existent. Il s'agit du bilan thermique du logement, du niveau d'isolation existant et du dimensionnement précis de l'appareil calculé par le chauffagiste. 

Le bilan thermique du logement

Le bilan thermique consiste à évaluer les déperditions de chaleur de votre maison ou de votre appartement. C'est l'étape indispensable avant de dimensionner un appareil. C'est à partir de cette étude que le chauffagiste calcule la puissance requise. C'est aussi à cette étape qu'il valide la compatibilité des radiateurs en place avec la température de départ visée. 

Le niveau d’isolation existant

Quand l'isolation n'est pas suffisante, une pompe à chaleur haute température est préférable. Pourquoi ? Parce qu'une pompe à chaleur basse température convient plutôt à un niveau d'isolation proche des standards Minergie. Une isolation insuffisante réduit toujours l'efficacité des pompes à chaleur, quelles que soient leur marque et leur température de chauffe.

Le dimensionnement précis de l’appareil

Si vous consultez les forums de consommateurs, tous les avis convergent vers la clé des économies d'énergie : le dimensionnement de l'appareil. Proposé par le chauffagiste après le bilan thermique, il s'appuie sur plusieurs paramètres : 

• la puissance de l'appareil, selon le volume à chauffer et l'isolation du logement ;

• la courbe de chauffe, réglée selon le climat et l'altitude de la région ;

• la taille et le nombre de radiateurs déjà installés ;

• les résultats du bilan thermique préalable.

N.B. Un sous-dimensionnement entraîne une surconsommation d'électricité. Un surdimensionnement génère des pannes à répétition.  

La PAC pour radiateurs haute température : en remplacement de chaudière traditionnelle

Le couple PAC haute température et radiateur haute température est le couple idéal en rénovation. Quand toutes les conditions sont réunies, c'est l'appareil idéal pour remplacer une ancienne chaudière fuel ou gaz. Les économies d'énergie sont réelles et le confort thermique est équivalent, voire supérieur. 

De plus, la loi sur l'énergie (Lene) et les décrets cantonaux favorisent l'installation de systèmes écologiques de ce type. Tournez-vous vers votre canton. Certains, comme Vaud et Genève, proposent des subventions spécifiques pour PAC air-eau en remplacement des systèmes mazout, gaz ou électriques.