Peut-on utiliser un radiateur en fonte avec une pompe à chaleur ?

En bref : ce que veut dire avoir des radiateurs en fonte

Les radiateurs en fonte, quels que soient les modèles, sont des équipements dans lesquels passe l'eau chaude du circuit de chauffage. Ces différents radiateurs "à eau chaude" de la maison sont reliés entre eux par des tuyaux qui constituent le circuit de chauffage. La chaudière assure la production de l'eau chaude et sa circulation dans les radiateurs grâce à un circulateur. Mais l'essentiel à savoir est que des radiateurs en fonte ont besoin d’une eau de chauffage à température élevée.     

Les types de pompes à chaleur compatibles avec un radiateur à eau chaude

Faisons un point global sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur (ou PAC). Le système capte les calories de l'air ou du sol, et, grâce à la compression d'un fluide frigorigène, et les élève en température pour chauffer une maison. Mais toutes les pompes à chaleur, quel que soit leur niveau de performance, ne fonctionnent pas de la même façon. C'est à partir de cette différence que vous allez comprendre pourquoi tous les types de radiateurs ne se marient pas avec toutes les pompes à chaleur. 

Pompe à chaleur air-eau, sol-eau et eau-eau : les modèles compatibles 

La pompe à chaleur air-eau, sol-eau ou eau-eau capte des calories gratuites grâce à une unité extérieure. Ces calories proviennent respectivement de l'air ambiant, du sous-sol de votre jardin ou de l'eau d'une nappe phréatique. Le système les transfère à l'eau du circuit de chauffage central de la maison. Sur ce point précis, le transfert des calories à l'eau du circuit de chauffage de la maison, la PAC a le même fonctionnement que la chaudière. De par leur pouvoir de transférer à un circuit d'eau la chaleur produite, ces PAC sont, en théorie, toutes compatibles avec des radiateurs à eau chaude. 

Pourquoi la pompe à chaleur air-air est incompatible avec le radiateur en fonte ?

Mais il existe d'autres modèles de pompes à chaleur. Il s'agit des PAC air-air. Leur fonctionnement est plus simple. Une PAC air-air prélève les calories dans l'air extérieur. Elle comprime elle aussi un fluide frigorigène pour élever leur température. Mais la différence avec la PAC à eau, c'est qu'elle les transfère directement à l'air intérieur de la maison. C’est pourquoi la PAC air-air ne peut pas être reliée à des radiateurs à eau chaude. Mais en revanche, son mode de fonctionnement permet de passer du chauffage à la climatisation facilement.   

Température de l'eau et mariage PAC - radiateurs : les critères décisifs

Vous savez maintenant que tous les radiateurs à eau chaude sont compatibles avec les PAC air-eau, sol-eau et eau-eau. Mais savoir si on peut utiliser des radiateurs en fonte avec une pompe à chaleur nécessite de connaître les différents modes d'émission de chaleur. Pour faire simple, il s'agit du rayonnement, de la convection et de la conduction. Cela nous met sur la voie de la question de la température de l'eau. Avant d’expliquer cela, mettons-nous d'accord sur le type de pompe à chaleur dont nous parlons tout au long de cette page.   

La pompe à chaleur air-eau 

Pour des raisons de pédagogie, quand nous parlons ici de PAC, il s'agit de pompes à chaleur air-eau. Pourquoi ? Parce que, en Suisse comme partout ailleurs en Europe, la grande majorité des pompes à chaleur installées sont des pompes à chaleur air-eau. Mais ça ne change rien à la compatibilité. Quel que soit le type de pompe à chaleur, dès l'instant où elle transfère sa chaleur à un circuit d'eau, l'appareil peut être compatible avec des radiateurs à eau chaude.   

Radiateur en fonte : installations anciennes principalement

Nous l'avons évoqué précédemment : qui dit "radiateur en fonte" dit souvent "température de l'eau de chauffage élevée". On parle d'une eau chauffée entre 65 et 85 °C. C'est le cas de toutes les installations de chauffage d'avant 2000. Si vous avez un projet de rénovation énergétique d'une maison construite avant 2000 dont le système de chauffage est d'origine, vous êtes concerné par ce niveau de température.  Cela signifie que vous devez investir dans une pompe à chaleur air-eau haute température.

N.B. Attention, aujourd'hui, il existe des radiateurs en fonte d'aluminium, compatibles avec une eau chauffée à des températures plus basses.  

Pompe à chaleur haute température seulement ?

Les travaux de rénovation d'un système de chauffage soulèvent de nombreuses questions. Mais en fait, c’est simple. La plupart du temps, les professionnels conseillent de privilégier les modèles de PAC à haute température. Cependant, l'installation d'une pompe à chaleur nécessite toujours un audit thermique du logement. Dans certains cas, assez rares, il débouche sur la préconisation d'une pompe à chaleur moyenne température. 

Pompe à chaleur haute température en priorité

Pour conserver des radiateurs en fond existant, la plupart du temps, l'installation d'une pompe à chaleur haute température est donc requise. Cette PAC est capable de produire une eau de chauffage jusqu'à 60-65 °C, voire plus, selon les modèles. Un fonctionnement qui se rapproche de celui d'une ancienne chaudière à gaz ou à mazout et qui limite le risque de déficit de chaleur dans certaines pièces. La plupart des grandes marques leaders - Daikin, Viessmann, Hitachi - proposent des pompes à chaleur haute température. 

Quand la PAC moyenne température convient

L'audit thermique est ce qui permet de vérifier le niveau d'isolation de la maison, les déperditions pièce par pièce et la puissance réellement émise par les radiateurs en fonte existants. Dans l'ancien, en Suisse, il débouche parfois sur la possibilité d'installation d'une pompe à chaleur moyenne température. Ce, alors même que les radiateurs en fonte existants sont des radiateurs nécessitant à l'origine une eau à température élevée. Avantage : vous bénéficiez d'une PAC avec un meilleur COP que celui d'une PAC à haute température 

Une pompe à chaleur basse température peut-elle suffire ?

Aussi, les anciens modèles de radiateurs en fonte requièrent une pompe à chaleur pouvant élever la température des calories du fluide frigorigène à un niveau élevé. Est-ce qu'une PAC basse température peut suffire ? Sachant qu'en moyenne, ce système de PAC peut chauffer l'eau du circuit jusqu'à 45 °C, la réponse est non. Pourquoi ? Parce que des radiateurs en fonte anciens nécessitent une pompe à chaleur plus musclée du point de vue de ses éléments constitutifs. 

Dimensionnement de la pompe à chaleur et des radiateurs : aussi déterminant que la température

Pour une installation qui garantit une bonne efficacité énergétique, le dimensionnement est fondamental. C'est quoi ? Il s'agit de faire correspondre la puissance de la pompe à chaleur avec le volume du logement, la température extérieure moyenne et la puissance des radiateurs en fonte. Une pompe à chaleur qui est sous-dimensionnée entraîne une consommation élevée d'énergie. Une PAC surdimensionnée génère plus de pannes. Ce, quelle que soit sa température de fonctionnement,

Avantages d'associer une pompe à chaleur et des radiateurs en fonte

Dans le cadre d'une réservation énergétique d'ampleur, la question qui se pose est celle du choix entre les radiateurs et le plancher chauffant. En Suisse, dans le bâti ancien, tout dépend de la zone géographique où se situe la maison et de l'altitude. Sur ce point, conserver d’anciens radiateurs en fonte présente trois principaux atouts. Là encore, la condition est que le professionnel n'ait pas bâclé l'étape de dimensionnement de tout votre système. 

L’inertie thermique de l’installation

L'inertie thermique de la fonte permet de diffuser une chaleur douce et homogène dans chaque pièce. Même après l'arrêt du système de chauffage. Contrairement à un radiateur en acier à l'inertie plus faible, la fonte continue de restituer la chaleur, longtemps après l'arrêt de la pompe à chaleur. Cette caractéristique réduit la sollicitation du système, limite la consommation électrique et génère des économies sur la facture de chauffage. C'est un atout pour l'efficacité énergétique globale du logement. 

Une synergie parfaite avec le fonctionnement d’une PAC

C'est justement par leur capacité à stocker la chaleur longtemps et à la restituer que les radiateurs en fonte sont compatibles avec le fonctionnement d'une PAC. Pourquoi ? Parce que cela permet de réduire les démarrages et les arrêts de la pompe à chaleur. L'appareil peut ainsi tourner plus longtemps à puissance modérée. Un tel système améliore le rendement de la PAC (son COP), limite l'usure du compresseur et prolonge la durée de vie du système, même avec l’option ECS (eau chaude sanitaire).

Les économies réalisées sur le matériel

À la question : faut-il changer ses radiateurs quand on installe une PAC, la réponse est : pas toujours. Conserver les radiateurs en fonte dans un logement ancien est donc possible. C’est un avantage qui génère des économies substantielles sur l'achat des radiateurs et sur le coût de leur remplacement. Vous pouvez même investir dans une pompe à chaleur plus sophistiquée. De plus, dans certaines situations, les radiateurs en fonte existants présentent une esthétique que des radiateurs récents en peuvent égaler. 

Coupler une pompe à chaleur et des radiateurs en fonte : la solution idéale en rénovation

Dans l’ancien, associer une pompe à chaleur à des radiateurs en fonte existants est possible. Le plus souvent, l'installation d'une pompe à chaleur haute température est nécessaire. Mais parfois, en fonction du niveau d'isolation de la maison ou des modèles de radiateurs en fonte déjà en place, l’intégration d’une pompe à chaleur moyenne température est faisable. Lorsqu'elle est bien conçue, l’association pompe à chaleur et radiateur en fonte génère un confort thermique intéressant. Elle produit également des économies d'énergie substantielles par rapport à une chaudière et limite le budget travaux.