Tout savoir sur les pompes à chaleur air-eau

Qu’est-ce que le COP?

Le « Coefficient of Performance » (COP en abrégé) d’une pompe à chaleur est le rapport entre l’électricité consommée par cette même pompe et ce qu’elle rend en pouvoir calorifique.

La fiche produit d’une pompe à chaleur indique la plupart du temps un coefficient de performance (COP) général en conditions de test. Vous pouvez donc comparer les performances de différentes pompes à chaleur grâce à leur COP.

Qu’est-ce que le SCOP ou SPF?

Toutefois, les conditions réelles auxquelles est soumise une pompe à chaleur installée dans un bâtiment ne correspondent en général pas à celles des tests. 

C’est pourquoi le facteur de performance saisonnier moyen (SPF), ou Seasonal COP (SCOP) donnera une meilleure idée du rendement de la production d’une pompe à chaleur. Il s’agit du coefficient de performance moyen de la pompe à chaleur, calculé sur l’ensemble de l’année de fonctionnement aux différentes températures rencontrées dans le pays en question.

Dépendance à la température extérieure

Prélevant la chaleur dans l’air extérieur, les pompes à chaleur air-eau voient leur performance influencée par le climat. Leur puissance de chauffage est négativement affectée lorsque l’air extérieur est froid.  Et il se trouve justement que le besoin en chaleur à l’intérieur se fait le plus ressentir à ce moment-là.

C’est pourquoi, en cas de rénovation qui n’atteint pas un niveau d’isolation suffisant, ce type de pompe à chaleur est souvent adopté en combinaison avec une chaudière à condensation.Celle-ci peut ainsi prendre le relais lorsque l’air extérieur est trop froid et que la pompe à chaleur seule ne pourra développer suffisamment de chaleur pour assurer un chauffage correct de l’habitation.

Vers le dossier Pompe à chaleur hybride

Dépendance de la température du circuit d’eau

Le rendement des pompes à chaleur air-eau est influencée par les conditions de température extérieure mais aussi par la température envoyée dans le circuit d’eau. Plus cette dernière est élevée plus le rendement en sera affecté négativement. 

Par exemple, un COP de 3 (A7/W35) signifie que pour chaque kilowattheure (kWh) d'électricité consommé, la pompe à chaleur générera 3 kWh de chaleur mais dans des conditions précises où l'air extérieur est à 7°C et l'eau du système de chauffage est chauffée à 35°C.

Sur l’étiquette énergétique ci-dessous : deux températures de circuit de chauffage sont parfois mentionnées afin de voir l’impact sur le rendement de ce paramètre. Cela sera surtout important pour les logements moyennement isolés qui devraient fonctionner avec un circuit à 55°C et non 35°C. 

 

3 à 4,5 fois moins d’énergie consommée en regard de la chaleur effective fournie

Lorsqu’on parcourt les différents catalogues des grandes marques, on peut constater que les SCOP qui prennent donc en compte les variations de températures sur une année entière oscillent entre 4 et 4.5 à basse température (35°c) et descendent à 3.5 voire 3 à plus haute température (55°C). L’importance de l’isolation est à nouveau mise en évidence ici afin de permettre une performance optimale à basse température!

A la manière de la pompe à chaleur air-air mieux connue sous la dénomination d’air conditionné, une pompe à chaleur air-eau peut être réversible. L’inversion de son cycle de fonctionnement permet alors d’envoyer de l’eau fraîche dans le circuit de chauffage afin de rafraichir votre logement. Ce refroidissement est d’autant plus perceptible qu’il se fait via un circuit intégré dans le sol et qu’il bénéficie ainsi d’une inertie non négligeable.  

En somme, les mêmes atouts qu’en mode chauffage. 




Par contre il est vrai que le refroidissement sera plus efficace via des ventilo-convecteurs que via un chauffage par le sol dont  la température ne pourra descendre en dessous de 18°C afin d’éviter toute condensation sur le sol.  

Les panneaux solaires, alliés du refroidissement

Si vous disposez de panneaux solaires, faites davantage fonctionner le refroidissement aux heures où ils produisent le plus pour favoriser votre autoconsommation. 

Comme il y a de fortes chances que les besoins énergétiques de ces systèmes de refroidissement soient couverts par la production renouvelable, ils contribuent à éviter les décrochages d’installations photovoltaïques. Il s’agit d’un autre atout alors que la stabilisation du réseau électrique, en plein été, devient un enjeu important du fait de l’accroissement du parc de panneaux solaires résidentiel.  

Par contre, comme les panneaux solaires produisent de l’électricité quand le soleil brille et les besoins de chauffage sont réduits, ils ne seront pas d’une grande aide pour alimenter la pompe à chaleur en hiver.

Vous trouverez plus d’info sur les panneaux solaires associés aux pompes à chaleur dans notre dossier Se chauffer avec une pompe à chaleur.

Les unités extérieures

Il y a deux grands types d’unités extérieures :

• Les split sont reliés à une unité intérieure hydraulique qui contient le compresseur et l’échange vers un circuit secondaire contenant de l’eau. C’est de la que lui vient son qualitatif d’hydraulique.
• Les unités extérieures monoblocs contiennent toute la partie du circuit alimenté par du fluide frigorigène, il n’y a donc plus que des raccords hydrauliques vers l’habitation, c’est le circuit secondaire qui fait le lien entre l’unité extérieure et l’habitation.

Avantage de la version Split

La grande souplesse d’installation avec jusqu’à 80 mètres de distance possible entre l’unité extérieure et l’intérieure. Pas de protection au gel nécessaire pour le circuit frigorifique. 

Désavantage de la version Split

Le temps d’installation et les connexions de fluide frigorifique à effectuer sur chantier par un professionnel agréé. 

Avantage d’une installation monobloc  

L’installation est plus rapide. Elle ne nécessite pas d’intervention sur le circuit frigorigène mais uniquement des raccords hydrauliques et donc relevant de la « plomberie » traditionnelle. 

Désavantage d’une installation monobloc

Celle-ci prend plus de place et une protection contre le gel doit être prévue pour la connexion hydraulique vers la maison, le module extérieur doit être le plus proche possible du logement. 

Les unités intérieures

Ces unités intègrent  le compresseur et l’échangeur qui va permettre au réseau secondaire de récupérer la chaleur. Ce réseau secondaire n’est autre que votre circuit de chauffage central et/ou de chauffage par le sol. 

Un ballon pour accumuler l'eau chaude et éviter les redémarrages trop fréquents de la pompe

Afin de permettre à la pompe à chaleur de fonctionner d’une seule traite, cette unité peut être accompagnée d’un ballon tampon. Celui-ci permet d’accumuler l’eau chaude qui servira ensuite, à la demande, à alimenter le circuit. 

La pompe à chaleur peut alors fonctionner en continu jusqu’à atteindre  la température de consigne du ballon tampon. 

Les unités intérieures des modèles dédiés uniquement au chauffage ressemblent à des chaudières murales de part l’endroit où elles sont fixées et également de part leurs dimensions.

Lorsque la pompe à chaleur produit également de l’eau chaude sanitaire, un ballon est d’office présent dans ce cas et est souvent intégré dans l’unité intérieure qui se pose alors au sol.
 
S’il s’agit d’une pompe à chaleur monobloc, c’est-à-dire que le circuit frigorigène est entièrement intégré dans une plus grande unité extérieure, l’unité intérieure ne se compose alors que d’un ballon et d’un module de gestion du fonctionnement de la pompe à chaleur.  

Avec un chauffage à basse température

Une pompe à chaleur air – eau s’avère surtout intéressante lorsqu’elle s’accompagne d’un système d’émission de chaleur qui fonctionne à basse température (où l’eau qui circule reste inférieure à 50°C) ou, mieux encore, de chauffage très basse température (où l’eau reste inférieure à 35°C). 

Mais un chauffage à basse température ne s’envisage qu’à condition que l’habitation soit (ou quasi) isolée conformément aux prescriptions des nouvelles constructions. Elle doit, en outre, présenter une surface suffisante pour l’émission calorifique, idéalement dans le sol. A défaut, les murs dont l’isolation est insuffisante viendront refroidir l’espace chauffé, générant un sentiment d’inconfort.

Le test des 50 degrés pour savoir si votre habitation convient à un chauffage basse température

Vous pouvez commencer par effectuer vous-même le test des 50 degrés pour l’eau qui circule dans votre réseau de radiateurs avec votre chaudière actuelle : abaissez-en la température jusqu’à 50°C (au lieu de 70 °C, p.ex.) et vérifiez s’il fait toujours suffisamment chaud dans la maison, en particulier par jour de grand froid. 

• Si le test échoue, c’est que l’habitation ne convient pas encore pour le chauffage basse température. 
• Si le test est concluant, il faut encore déterminer si les radiateurs en place suffisent ou s’ils doivent être épaulés ou même remplacés par des radiateurs basse température ou des ventilo-convecteurs. Ce calcul devra se baser sur une note dite de dimensionnement de l’installateur.

En cas d’isolation insuffisante de votre habitation

Si votre isolation n’est actuellement pas suffisante mais que vous ayez l’intention de vous y attaquer, vous pouvez opter pour une pompe à chaleur hybride comme solution intermédiaire. En attendant la future amélioration de l’isolation, vous pouvez dans bien des cas adapter vos radiateurs actuels à un système basse température en ajoutant des radiateurs ou des convecteurs.

Alternatives au chauffage basse température

Des obstacles pratiques ou financiers vous empêchent d’évoluer à terme vers un chauffage basse température alors que votre habitation est correctement isolée ? Vous pouvez dans ce cas vous tourner vers une pompe à chaleur air-air qui souffle de l’air ambiant réchauffé dans la maison (pas de l’air frais, il ne s’agit pas d’un système de ventilation). 
Quoi qu’il en soit, un calcul de la déperdition thermique et une note de dimensionnement devront vous guider vers les bons choix.

Dimensionnement du système d’émission de chaleur 

La température de départ et d’arrivée pour le chauffage d’une pièce est déterminée à partir d’une note de dimensionnement du système d’émission. Cette dernière doit contenir un aperçu succinct du dimensionnement et des spécifications techniques des corps de chauffe choisis. Elle doit démontrer que les capacités d’émission sont suffisantes pour le régime de température prévu afin de compenser la perte calorifique calculée.

Fréquence des démarrages du compresseur de la pompe à chaleur  

Quel que soit le système de pompe à chaleur, il importe de dimensionner et d’utiliser l’installation de manière à éviter de trop fréquents démarrages du compresseur. 

La tâche est plus difficile dans des habitations dont l’isolation est insuffisante. Elles subissent plus de fluctuations de température à cause de déperditions de chaleur plus importantes obligeant le compresseur à redémarrer pour chauffer à nouveau les pièces. 

Parfois, Iil doit parfois fonctionner en permanence pour atteindre la température de confort, augmentant d’autant les coûts de consommation. 

Solutions pour éviter les redémarrages trop fréquents du compresseur

Le démarrage/arrêt du compresseur est parfois désigné sous le terme « pompage ». Une pompe à chaleur avec compresseur dit inverter ou modulant est capable d’adapter ses tours/minute en fonction du besoin calorifique. Cela évite bien des arrêts/redémarrages et améliore l’efficacité de l’installation. 

On peut aussi y associer un réservoir pour réchauffer et stocker l’eau lorsque les pièces ne doivent pas être chauffées, ce qui réduit la fréquence des démarrages du compresseur. Tenez toutefois compte des frais supplémentaires engendrés et d’un espace supplémentaire à prévoir. 

Pour diffuser la chaleur, vous n’avez que l’embarras, des systèmes, des formes et des couleurs. Quel que soit votre choix, il importe avant tout de vérifier si toutes les composantes  de votre installation de chauffage – systèmes d’émission et de diffusion - souvent de marques différentes, sont compatibles entre eux..

Radiateurs

Le principal critère pour bien choisir un radiateur n’est autre que sa capacité d’émission calorifique (exprimée en watt). L’installateur doit calculer la déperdition de chaleur, et donc les besoins calorifiques, de votre habitation en tenant compte des dimensions des pièces, de l’envergure des fenêtres, de la valeur d’isolation, de l’emplacement etc. 
Notez que grâce aux prescriptions d’isolation actuelles, plus efficaces, on a pu réduire les besoins énergétiques et les radiateurs sont devenus plus compacts que par le passé.

Radiateur à panneaux

Le choix d’un radiateur à panneaux est déterminé par trois caractéristiques : sa hauteur, sa largeur et son type. Le type indique combien de panneaux et de tôles à ailettes il comporte. Le premier chiffre indique le nombre de panneaux, le second le nombre de tôles à ailettes. Type 21, par exemple, signifie 2 panneaux et 1 tôle à ailettes.

Il existe deux sortes de radiateurs à panneaux : avec et sans habillage. Les radiateurs sans habillage émettent plus de chaleur. Les radiateurs avec habillage sont pourvus d'une grille décorative et de panneaux latéraux. Ils sont un peu plus chers et plus esthétiques. De plus, leurs angles sont arrondis et leurs arêtes sans danger pour les enfants. 

Radiateurs décoratifs

Les radiateurs décoratifs offrent un choix énorme quant à la forme, la couleur et le matériau. Chers par le passé, mais l’écart de prix avec les radiateurs traditionnels a toutefois fortement diminué. Soyez attentif à la capacité énergétique : certains radiateurs ne conviennent que comme chauffage d’appoint ou sèche-serviettes, pas comme chauffage principal. 

Chauffage surfacique

Ces systèmes, intégrés dans le sol, le mur ou le plafond, fonctionnent à basse température. Le chauffage au sol est connu pour sa douce chaleur qui tient les pieds bien au chaud. L’émission calorifique est répartie sur une plus grande surface. Notez que les revêtements de sol durs sont de meilleurs conducteurs thermiques que les souples et les parquets. Ces deux derniers freineront plus l’émission calorifique du sol qu’un carrelage, ce qui influence le rendement du système.
Il en va de même pour le chauffage mural et au plafond. 

Ventilo-convecteurs 

Les ventilo-convecteurs aspirent l’air qui passe par un échangeur de chaleur avant d’être acheminée dans les pièces à chauffer.  

Sans production d’eau chaude sanitaire, attendez-vous à débourser entre 7000 et 11 000€, pour une pompe à chaleur air-eau (HTVA, hors installation et accessoires).

Pour une pompe à chaleur prenant également en charge la production d’eau chaude, ajoutez-y de 1000 à 3000€, et quelque 1000€ de plus pour un ballon tampon.

Ce qui place l’achat d’une pompe à chaleur air-eau + ECS + ballon tampon dans une fourchette de prix allant de 9000 à 15000€.
Ces prix ne comprennent pas non plus les frais associés aux modifications ou au remplacement éventuel du système d’émission de chaleur dans la maison.

Quelles primes pour les pompes à chaleur air-eau?

Les primes en Wallonie

Les pompes à chaleur pour le chauffage ou combinées peuvent bénéficier d’une prime de 1500 à 9000€.
Elles varient donc d'un facteur 1 à 6 en fonction des revenus, mais elles seront toujours plafonnées à 90% du montant TVAC des postes éligibles des factures.
Voyez aussi les appareils éligibles ainsi que les conditions et formulaires  sur le site de la région wallonne.

Les primes en Région bruxelloise

Pour le résidentiel, les primes diffèrent selon votre catégorie de revenus (faibles, moyens et catégorie par défaut). Elles vont de 4500 à 5000€ pour les pompes à chaleur air-eau.
Notez que ces primes peuvent encore être majorées par le Bonus sortie mazout/charbon et par le Bonus plusieurs travaux. 

Les primes en Flandre

Pour plus de détails sur les primes à l’achat d’une pompe à chaleur air-eau

L’installation d’une pompe à chaleur nécessite parfois l’obtention d’un permis. Dans d’autres cas, cela implique une obligation de déclaration. Tout dépend du type de pompe à chaleur, de sa puissance, de la quantité de réfrigérant et de l’emplacement. 

Vous trouverez plus d’info sur les permis éventuels dans notre dossier Pompes à chaleur pour votre chauffage

Quelles nuisances sonores avec une pompe à chaleur air-eau?

La puissance acoustique est une donnée importante pour les PAC aérothermiques. Celle-ci correspond au niveau de bruit émise par l’unité intérieure et l’unité extérieure de la PAC exprimé en décibels. 

Cette valeur, située en moyenne entre 50 et 65 décibels pour l’unité extérieure (voir l’étiquette énergétique ci-avant) vous permettra de sélectionner la PAC la plus silencieuse et d’éviter des nuisances pour vous et votre voisinage. 

Importance du lieu d’implantation de l’unité extérieure 

Evitez de préférence, les endroits favorisant la réverbération du bruit : intérieur d’angle, cour intérieure. N'orientez pas le ventilateur en direction de vos voisins, et encore moins vers l’une de leurs fenêtres. 

n termes d’impact sonore, une implantation sur une toiture plate peut être une bonne solution, tout comme la mise à profit d’obstacles naturels pour réduire la propagation du bruit.

Des solutions contre le bruit

Si vous (ou votre voisin) êtes quand même dérangé par le bruit, vous pouvez placer un coffret insonorisé autour de cette unité. Selon les tests de nos collègues néerlandais de Consumentenbond, on peut ainsi faire baisser le bruit de 5 à 9 dB(A), ce qui n’est pas négligeable. A noter que l’unité extérieure doit toujours être fixée sur des silent-blocs souples pour absorber les sons et les vibrations.

Comment installer une pompe à chaleur air-eau?

Ce type de pompe à chaleur ne nécessite ni forage ni terrassement, mais son installation est un peu plus complexe que celle d'une pompe à chaleur air-air.

Afin vérifier la faisabilité de votre projet et d’établir l’offre en fonction de spécificités de votre logement, demandez toujours une visite technique préalable afin d’éviter toute mauvaise surprise lors du chantier. 

L’installation se déroule en principe selon les étapes suivantes :

• Pose de l’unité extérieure.
• Dépose de l’ancien système de chauffage et ses raccords.
• Pose de la nouvelle unité intérieure.
• Raccordement avec remplissage du circuit en fluide frigorigène s’il ne s’agit pas d’un monobloc. Si c’est le cas le remplissage se fera simplement à l’eau.
• Mise en service, paramétrage et explication complète du fonctionnement au client. 

Comment entretenir votre pompe à chaleur air-eau?

A ce stade ci pas d’entretien réglementaire imposé mais cela risque bien d’arriver dans les réglementations régionales PEB.
A titre d’exemple en France c’est déjà le cas depuis 2020 avec un entretien tous les 2 ans.

Combien coûte l’entretien d’une pompe à chaleur air-eau?

Nous trouvons hélas très peu de prix visibles, même sur les sites des grandes marques. Pour vous donner une idée, Vaillant propose trois formules de contrat d’entretien, la moins chère débutant à 265€ TVAC pour un entretien de base et un pack de connectivité (rapport mensuel de consommation, suivi énergétique des consommations.

Lors d’un entretien, l’unité extérieure doit être nettoyée, le fonctionnement de l’appareil doit être vérifié, le rendement et l’étanchéité du circuit de fluide frigorigène doivent être contrôlés. A part le nettoyage, le reste est du ressort d’un professionnel. 

Conclusion

En termes de performance et donc de réduction de consommations d’énergie, le constat est évident, la pompe à chaleur devrait remplacer à terme toutes les chaudières en Belgique. Deux éléments retardent pour le moment le déploiement de cette technologie : 

• Le manque d’isolation actuel du parc de logement qui reste une priorité absolue afin de passer à un appareil qui sera le plus performant et moins onéreux à l’achat.
• Le prix de l’électricité par rapport au gaz ou au mazout qui grève complétement les bénéfices de cette réduction de consommation.

Ces deux éléments sont analysés chaque année dans notre dossier sur les coûts des systèmes de chauffage. Ce constat que nous faisons depuis plusieurs années a été récemment confirmée en juillet 2024 dans une étude réalisée par le régulateur fédéral du marché de l’énergie, la « Creg ». Cette étude a comparé le coût du chauffage avec une pompe à chaleur air/eau à celui du chauffage aux combustibles fossiles. Les ’coûts d'investissement, de maintenance, de TVA et de coûts énergétiques ont été pris en compte (référence entre janvier 2018 et janvier 2024).

Selon cette enquête, le rapport de prix entre l'électricité et le gaz devrait être au maximum compris entre 1,73 et 2,06 pour qu’une pompe à chaleur soit rentable à la fois côté investissement et coûts de fonctionnement par rapport à une chaudière à gaz. Hors sur  la période étudiée, le ratio moyen était compris entre 4,15 et 6. En d’autres termes, l'électricité était deux à trois fois trop chère que pour faire basculer le bilan en positif. 

Investir dans un tel système à ce stade ne sera pertinent que pour des logements neufs super isolés et pour les autres, l’isolation reste la priorité numéro 1.