Quel est le schéma d’installation d’une pompe à chaleur air-eau ?

Sommaire

Comment est réalisée l’installation d’une pompe à chaleur air-eau ? Pour vous aider à y voir plus clair, nous avons réalisé un schéma avec tous les détails.

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Schéma d’une installation de pompe à chaleur air-eau : de quoi parle-t-on ?

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur air-eau ?

Avant de nous pencher sur le schéma d’installation d’une pompe à chaleur air-eau, attardons-nous en détail sur le principe de fonctionnement de cette dernière. Il faut tout d’abord savoir que la pompe à chaleur air-eau fait partie de la famille des pompes à chaleur aérothermiques, qui puisent de l’énergie dans l’air ambiant. De loin les plus répandues et recevant généralement des avis très favorables du public, les PAC aérothermiques puisent les calories contenues dans l’air ambiant.

Peu de travaux sont nécessaires pour l’installer, mais étant moins efficace qu’une PAC géothermique, elle doit être idéalement être complétée par un chauffage d’appoint, particulièrement en cas de grand froid (même si de plus en plus de modèles de Daikin, Atlantic, Saunier Duval par exemple, fonctionnent jusqu’à au moins -20 °C).

Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau est très simple : l’unité extérieure qui puise les calories présentes dans l’air est reliée à l’unité de chauffage intérieure par le biais d’un circuit dans lequel circule le fluide frigorigène. Le chauffage est assuré par de l’eau chaude alimentant un plancher chauffant, des radiateurs ou des ventilo-convecteurs. Nous verrons ci-dessous, grâce au schéma d’une installation de pompe à chaleur air-eau, le fonctionnement exact de ce mécanisme.

Qu’est-ce que le fluide frigorigène ? Zoom sur ce fluide étonnant !

Le fluide frigorigène est un fluide liquide ou gazeux possédant des propriétés particulières utilisées pour produire de la chaleur ou du froid. Ce fluide sert notamment au fonctionnement des pompes à chaleur mais également à celui des réfrigérateurs ou bien encore des climatiseurs.

Les deux autres familles de pompes à chaleur

En dehors de la pompe à chaleur air-eau, il existe deux autres grands types de PAC. Focus rapide sur chacune d’elles avant de passer au schéma d’installation de la pompe à chaleur air-eau.

Les pompes à chaleur hydrothermiques

Les PAC hydrothermiques fonctionnent selon un principe simple : elles puisent la chaleur contenue dans une nappe phréatique, un lac, un cours d’eau ou n’importe quel point d’eau possédant un débit suffisant. On parle d’ailleurs de pompe à chaleur eau-eau.

La nappe phréatique a cet avantage majeur que la température de l’eau y est assez élevée (entre 7 et 12 °C) et constante. Ce type d’installation nécessite soit un puits déjà existant, soit la réalisation d’un forage vertical pour atteindre la nappe (30 à 100 mètres de profondeur).

Bon à savoir :

Afin de pouvoir procéder à l’installation de votre PAC eau-eau, des démarches administratives doivent être obligatoirement faites afin de modifier les sous-sols, et l’entreprise réalisant le chantier doit être agréée.

Les pompes à chaleur géothermiques

Les pompes à chaleur géothermiques se servent de la chaleur présente naturellement dans le sol. On parle dans ce cas de pompe à chaleur sol-air ou sol-eau.

L’installation d’une PAC géothermique standard se fait généralement sous un jardin. Utilisée pour transmettre de l’énergie du sol vers le logement (pour les besoins en chauffage durant la saison froide notamment), on l’enterre horizontalement à une profondeur d’environ 1 mètre (entre 60 et 120 cm). Ce type de PAC est donc idéale pour les terrains plats, mais exige une surface minimale égale à 1,5 fois la surface à chauffer.

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Schéma d’une installation de PAC air-eau : quels sont les composants d’une PAC air-eau ?

Afin que vous ne soyez pas totalement perdu en lisant notre schéma d’installation de pompe à chaleur air-eau, il faut tout d’abord que vous soyez au courant des différents éléments qui la composent ainsi que de son cycle de fonctionnement. Ci-dessous, vous retrouverez tous les éléments qui composent une PAC air-eau :
  1. des capteurs extérieurs qui jouent le rôle d’évaporateurs : il s’agit d’un circuit dans lequel circule du fluide frigorigène ;
  2. un ventilateur : il permet de faire circuler l’air extérieur au plus près des capteurs ;
  3. un compresseur ;
  4. un condenseur, on parle aussi d’échangeur thermique ;
  5. un détendeur.
Bien entendu, la pompe à chaleur air-eau doit être reliée à un système de chauffage hydraulique qui peut être constitué d’un plancher chauffant, de ventilo-convecteurs ou de radiateurs. Nous sommes enfin prêts à aborder le schéma d’installation pompe à chaleur air-eau. Les différents composants que nous avons détaillés s’articulent pour permettre au cycle thermodynamique de s’effectuer. Ce cycle, visible sur le schéma d’une installation de pompe à chaleur air-eau au début de l’article, se déroule de la manière suivante.

Quel est le cycle de fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau ?

  1. Les calories que contient l’air extérieur sont transmises au fluide frigorigène, qui de ce fait se réchauffe et s’évapore ;
  2. le fluide frigorigène à l’état gazeux passe alors dans le compresseur. Du fait d’une augmentation de la pression, le fluide frigorigène augmente en température ;
  3. le fluide frigorigène passe ensuite dans le condenseur aussi appelé échangeur, relié directement au circuit d’eau de chauffage. Il lui diffuse sa chaleur, ce qui a pour effet de le faire revenir en partie à l’état liquide ;
  4. le fluide frigorigène passe par le détendeur afin de retrouver totalement son état liquide initial ;
  5. un nouveau cycle peut alors commencer.

Quels sont les deux autres types d’agencement possibles ?

Si vous possédez une pompe à chaleur air-eau réversible, sachez que son cycle peut être inversé durant la saison estivale. Le but ? Jouer le rôle de climatiseur en rafraîchissant votre logement. Deux grands types d’agencement sont possibles. Les voici ci-dessous.

La pompe à chaleur bi-bloc

La pompe à chaleur air-eau bi-bloc est composée de deux modules : un module extérieur et un module intérieur. Cet agencement évite de faire circuler l’eau de chauffage à l’extérieur, limitant ainsi les risques de gel. Attention cependant, les pompes à chaleur bi-bloc (ou multisplit) exigent davantage de place pour le module intérieur dans le logement. Par ailleurs, le prix de ces pompes à chaleur est en général plus élevé, même si de nombreuses aides financières sont disponibles pour pouvoir acquérir une PAC air-eau. En effet, les PAC utilisent des énergies renouvelables pour fonctionner (les calories de l’air, de l’eau, ou même de la terre dans le cas des PAC sol-sol ou sol-eau). Dans tous les cas, n’hésitez pas à demander plusieurs devis afin de pouvoir comparer les professionnels entre eux et choisir le meilleur artisan selon votre budget et vos besoins.

La pompe à chaleur monobloc

La pompe à chaleur air-eau monobloc ne possède, elle, qu’un seul module extérieur. Les risques de gel sont accrus puisque l’échange de chaleur entre le fluide frigorigène et l’eau de chauffage se fait à l’extérieur. Les pompes à chaleur air-eau monobloc (ou monosplit) sont par contre moins onéreuses et ces dernières sont plus adaptées aux foyers n’ayant que peu de place.

[En vidéo] Comment installer correctement sa pompe à chaleur air-eau ?

FAQ sur le schéma d’installation de la pompe à chaleur air-eau

Le schéma d’installation d’une pompe à chaleur air-eau est le suivant :

  1. récupération des calories présentes dans l’air extérieur grâce au fluide frigorigène ;
  2. le fluide frigorigène est compressé, ce qui entraîne une augmentation de sa température ;
  3. le fluide frigorigène se condense par le biais de l’échangeur thermique. L’eau de chauffage est alors réchauffée et transmise au réseau de chauffage hydraulique ;
  4. le fluide frigorigène passe dans le détendeur afin de retrouver son état liquide ;

un nouveau cycle peut alors débuter.

Oui, il existe plusieurs aides financières vous permettant d’acquérir une pompe à chaleur air-eau à moindre coût !

En effet, l’investissement que représente l’installation d’une pompe à chaleur air-eau n’est pas forcément à la portée de toutes les bourses, loin de là ! Aussi, des aides sont mises en place, comme :

  1. MaPrimeRenov’ (anciennement le CITE : Crédit d’impôt pour la transition énergétique) ;
  2. MaPrimeRénov’ Sérénité (qui remplace le programme phare de l’Anah “Habiter MieuxSérénité”) ;
  3. les primes CEE (tirées du dispositif des CEE : Certificats d’économie d’énergie) ;
  4. les aides proposées par les collectivités locales : régions, départements, communes. Renseignez-vous sur le site de l’ANIL ou auprès des mairies pour avoir davantage d’informations sur ces aides spécifiques ;
  5. l’éco-prêt à taux zéro ;
  6. le prêt Avance Rénovation (PAR) ;
  7. la TVA à taux réduit de 5,5 %.

Comme nous l’avons vu via le schéma d’une installation de pompe à chaleur air-eau, la PAC air-eau utilise une énergie renouvelable pour son fonctionnement (les calories de l’air extérieur).

Ces calories sont ensuite captées par le fluide frigorigène. Grâce au cycle thermodynamique de la PAC, ces calories permettent de chauffer l’eau de chauffage.

Attention, car la pompe à chaleur air-eau ne possède pas non plus un bilan carbone totalement neutre bien qu’elle soit un appareil très écologique. En effet, elle ne peut pas fonctionner sans électricité et ne peut donc être considérée comme 100 % renouvelable. Pour se faire, la PAC air-eau devrait utiliser une énergie considérée comme verte.

Aliénor Guibert

Aliénor Guibert

Aliénor Guibert est une rédactrice passionnée et experte en rénovation énergétique, ayant une prédilection pour les pompes à chaleur, l'isolation et le chauffage à bois. Après une classe préparatoire de lettres, Aliénor décide de mettre à profit son talent pour l'écriture en se spécialisant dans la rénovation énergétique.