Une pompe à chaleur ou PAC est un dispositif qui récupère les particules de chaleur présentes dans un milieu (air, sol, eau) pour en réchauffer un autre (en général une maison ou un bloc de logements).
Ce système de chauffage est apprécié et recommandé parce qu’il est écologique et permet, selon les estimations de l’ADEME, de diviser par 3 ses dépenses annuelles en matière d’énergie.
Toutefois, il existe différents types de pompes à chaleur, parmi lesquels les pompes à chaleur mixtes. Ces PAC ont un objectif double : elles servent à réchauffer l’air intérieur du logis, mais aussi à la production d’eau sanitaire.
Elles coûtent plus cher que les pompes à chaleur classiques, mais leurs avantages économiques sont importants et justifient amplement leur installation.
Les pompes à chaleur mixtes : combien en existe-t-il ?
Il existe 2 types de pompes à chaleur mixtes (ou PAC mixtes) : la PAC air-eau et la PAC sol-eau. La PAC air-eau permet de puiser dans l’air extérieur au logement les particules de chaleur, puis de s’en servir pour réchauffer l’air intérieur de la maison et pour produire de l’eau chaude sanitaire.
Le système est exactement le même pour la PAC sol-eau. La seule différence est que dans ce cas-ci, la PAC capte les particules de chaleur qui se trouvent dans le sol. Ensuite, cette chaleur est transmise à l’air ambiant du logis qui est réchauffé, puis au ballon d’eau devant fournir de l’eau chaude sanitaire.
Les pompes à chaleur mixtes : comprendre leur fonctionnement
Toutes les PAC mixtes (air-eau, et sol-eau) fonctionnent sur la base du même principe d’extraction et de transmission de la chaleur. Elles comportent 4 composantes : un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur.
L’évaporateur, qu’on appelle en général unité externe, est placé au sein de la source qui fournit la chaleur. Son rôle est de capter la chaleur qui se trouve dans le milieu cible pour la transmettre à un fluide frigorigène.
S’il s’agit d’une PAC air-eau, l’évaporateur sera posé à l’extérieur de la maison, dans le jardin, dans la cour ou sur le balcon, dans une zone suffisamment aérée. Dans le cas d’une PAC sol-eau, l’évaporateur sera enfoui dans le sol.
Ensuite, le fluide frigorigène qui circule dans le système est surchauffé dans le compresseur. Il passe alors dans le condenseur, et pendant cette étape, la chaleur qu’il a accumulée est transmise à l’air du logis au moyen de ventilo-convecteurs ou de radiateurs (planchers chauffants), et à l’eau chaude sanitaire au moyen du fluide du système de chauffage. Au terme de ce processus, le fluide frigorigène a perdu sa chaleur et redevient liquide.
Pour finir, le fluide frigorigène passe dans le détendeur où il est refroidi de sorte à pouvoir capter de nouvelles calories (particules de chaleur). Il est alors renvoyé à l’évaporateur, et le cycle ainsi présenté recommence.
Note : le fluide frigorigène peut être remplacé par de l’eau glycolée dans l’installation d’une PAC sol-eau. L’eau glycolée est également un bon transmetteur de chaleur et est mieux adaptée aux conditions de fonctionnement de la PAC sol-eau que le fluide frigorigène.
Les pompes à chaleur mixtes : avantages et inconvénients
La PAC air-eau est facile à installer et n’occupe pas un grand espace. Elle est économique, écologique, et son entretien se limite à quelques interventions de contrôle d’étanchéité et de performance une à 2 fois par an.
Bien qu’elle marche à l’électricité, elle permet d’économiser près de 1 000 euros sur sa consommation habituelle d’énergie, ce qui correspond à un taux de 60 % d’économie.
Il en est de même pour la PAC sol-eau, mais contrairement à son homologue air-eau, elle a un sérieux inconvénient, celui d’occuper un large espace.
En effet, il faut dans le cas de la PAC sol-eau effectuer un forage pour enfoncer les sondes (parfois jusqu’à 100 m de profondeur). Il ne doit rien avoir au-dessus de l’installation pour garantir la sécurité du système, ce qui signifie qu’il faut lui réserver à elle seule un espace conséquent, ce qui est pratiquement impossible en ville dans les zones urbaines.
Coût d’installation d’une pompe à chaleur mixte
Le coût dépend de la PAC mixte dont il est question. Pour une PAC air-eau, il faut prévoir un budget de 7 000 à 15 000 euros TTC.
Par contre, dans le cas d’une PAC mixte sol-eau, un budget de 7 000 à 10 000 euros TTC est suffisant.
Toutefois, il ne faut pas oublier qu’il faudra effectuer un contrôle complet de l’installation au moins une fois par an. Ces révisions annuelles ont un coût global compris entre 100 et 500 euros, mais on peut en profiter à un prix raisonnable en signant un contrat de maintenance avec l’installateur.
Note : Les PAC mixtes sont toutes éligibles aux aides financières pour la transition énergétique. On peut donc, pour leur installation, bénéficier d’un crédit d’impôt de 30 %, avoir la TVA à taux réduit de 5,5 %, recevoir entre 25 et 50 % d’aide de l’ANAH et avoir en prime une aide locale.
L’idéal est de se rapprocher de sa municipalité pour avoir toutes les informations essentielles, et surtout, de confier l’achat et l’installation de la PAC mixte à un professionnel certifié RGE.
Comment choisir une pompe à chaleur mixte adaptée à ses besoins ?
Dans la pratique, c’est l’installateur (professionnel ou entreprise) qui se charge de soumettre au ménage les différentes options de chauffage économiques qui peuvent lui être bénéfiques.
Ils définissent ensuite ensemble, en fonction du budget et des besoins du ménage, la pompe à chaleur mixte qui sera effectivement la plus rentable.
Néanmoins, pour bien choisir, on doit tout de même avoir une idée concrète sur les performances d’une pompe à chaleur mixte. Celles-ci sont évaluées par 2 données, le coefficient de performance (COP) et la capacité de production de chaleur. Le coefficient de performance sert à déterminer le rendement de la pompe à chaleur : il doit valoir environ 3.
La capacité de production indique quant à elle la quantité de chaleur que la pompe à chaleur mixte peut produire. Elle se situe généralement entre 5 et 20 KW.
Note : les pompes à chaleur (mixtes ou non) ont toutes une limite, celles de voir leur rendement baisser considérablement quand la température descend en dessous de -20°C. Il est parfois indispensable, pour conserver la qualité de chauffage, d’installer un chauffage d’appoint.
Différence entre les pompes à chaleur mixtes et les autres types de pompes à chaleur
Il est très facile de différencier les PAC mixtes de leurs consœurs, car elles n’ont pas toutes le même mode de fonctionnement.
Les pompes à chaleur classiques sont utilisées dans le but de réchauffer l’air uniquement. Leur système de fonctionnement comporte un seul circuit et un seul fluide, et c’est dans cet unique dispositif que tout le mécanisme se déroule.
Mais dans le cas des pompes à chaleur mixtes, il y a 2 circuits : l’un est destiné aux capteurs de chaleur, l’autre à celui des émetteurs d’eau chaude. Selon le cas, elles peuvent contenir un seul fluide pour les 2 circuits, ou alors 2 fluides différents.
Les PAC à fluides intermédiaires (c’est le cas de la PAC eau-eau) fonctionnent quant à elles sur la base d’un triple circuit. L’un est réservé aux capteurs de chaleur, un autre à la pompe à chaleur proprement dite et un troisième aux émetteurs d’eau chaude.
Pour aller plus loin : la pompe à chaleur hybride
Une pompe à chaleur hybride (ou chaudière hybride) est un système de chauffage composé à la fois d’une PAC et d’une chaudière à condensation.
On les installe généralement dans les maisons en rénovation, le but étant de réaliser des économies d’énergie en fonction de la saison. Ainsi, quand la température est élevée et au-dessus de 2 ou 5 °C, c’est la pompe à chaleur (en général une PAC air-eau) qui fournit le chauffage et l’eau chaude sanitaire au logis.
Mais quand la température descend en dessous de 5 °C, la chaudière à condensation (souvent une chaudière à gaz) prend systématiquement le relai et arrête la PAC air-eau.
Le système est donc équipé d’un régulateur qui aide à se chauffer et à avoir de l’eau chaude à moindre coût en fonction de la température de l’environnement… Et dans le même temps, il aide à se servir rationnellement et de manière écologique de 2 sources d’énergie (l’électricité et le gaz).
Note : On appelle parfois la pompe à chaleur hybride une pompe à chaleur mixte. C’est un abus de langage, car le terme PAC mixte sert plutôt à désigner les pompes à chaleur air-eau et sol-eau.
La pompe à chaleur hybride : économie d’énergie, coût, aides financières existantes
Dans la pratique, la pompe à chaleur hybride permet d’économiser entre 20 et 25 % de sa consommation énergétique. Cela représente une économie d’énergie supplémentaire :
- De 10 % par rapport à une chaudière à condensation simple
- De 40 % par rapport à une chaudière standard
En revanche, elle ne coûte pas cher : son coût se situe autour entre 4 500 et 6 000 euros TTC. Il est vrai, le tarif peut augmenter en fonction des besoins du logement, mais pour un système standard, le budget des dépenses n’excède pas les 6 000 euros.
Par ailleurs, la pompe à chaleur hybride est éligible au crédit d’impôt à 30 % et à la TVA à taux réduit. Les ménages peuvent aussi demander un éco-prêt pour son installation.
Pourquoi choisir une pompe à chaleur hybride ?
Les pompes à chaleur hybrides sont généralement installées dans les logements qui disposent déjà d’un chauffage central ou d’un raccordement au gaz. Elles viennent alors renforcer les capacités du système de chauffage et optimiser son rendement énergétique.
Elles représentent pour les ménages une solution moins chère et peu coûteuse qui permet de réduire sa dépense d’énergie au quotidien sans avoir à engager de gros travaux.
En outre, le système fonctionne à l’aide d’une énergie renouvelable la majeure partie de l’année, ce qui est un grand avantage.
Son seul inconvénient majeur est qu’elle n’est pas éligible aux aides financières pour la transition énergétique dans le cas des bâtiments neufs. En conséquence, très peu de ménages s’engagent à en installer quand ils veulent habiter un nouveau logis.
Ils préfèrent une pompe à chaleur, qu’elle soit mixte ou non, car son rendement énergétique est bien plus intéressant.
Quelques conseils pratiques pour optimiser le rendement de son système de chauffage
Pour avoir de meilleurs résultats avec une PAC mixte ou hybride, il faut toujours veiller à bien régler la température de chauffage des pièces et celle de l’eau sanitaire.
Dans les salons, la température doit être comprise entre 19 et 20 °C, dans les chambres, elle doit être entre 16 et 18 °C. Dans la salle de bains, la température peut être élevée jusqu’à 22 °C, et ce, exclusivement lorsqu’elle est utilisée. Enfin, la température de l’eau chaude sanitaire ne doit jamais excéder 50 °C.
