Pompe à Chaleur et Panneaux Solaires : Comment ça Marche ?
Envie de réduire votre facture de chauffage cet hiver ? Découvrez la pompe à chaleur ! En pleine expansion en France depuis quelques années, cet équipement vous permet de faire chauffer votre maison en hiver et de la rafraîchir lors des fortes chaleurs en été. Associée à des panneaux solaires, la pompe à chaleur est un outil efficace et respectueux de l'environnement. Découvrez le fonctionnement d'une pompe à chaleur et ses nombreux avantages pour votre foyer.
L’essentiel à retenir 💡:
✅ La pompe à chaleur (PAC) représente une alternative à la fois écologique et économique pour assurer un chauffage efficace de votre domicile ;
✅ En France, le coût d'une pompe à chaleur varie entre 4 000€ et 30 000€, selon le modèle choisi et la marque sélectionnée ;
✅ Ce système tire jusqu'à 80 % de son énergie de sources naturelles telles que l'air, le sol ou l'eau, des ressources renouvelables et gratuites ;
✅ Pour encourager l’installation d’une pompe à chaleur, différentes primes sont disponibles en fonction de vos revenus.
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Le fonctionnement d’une pompe à chaleur
La pompe à chaleur, également abrégée PAC, est un dispositif de chauffage qui transfère la chaleur d'un environnement plus frais vers un environnement plus chaud. Elle est notamment efficace pendant la saison hivernale pour réchauffer votre foyer.
Comment ça fonctionne ? En pratique, la pompe à chaleur capte la chaleur de l'extérieur et la transporte vers l'intérieur. Elle utilise directement la chaleur de l'air extérieur ou du sol pour chauffer votre logement
Ce système est de plus en plus populaire à travers le monde et constitue une alternative viable aux systèmes de chauffage au gaz plus polluants.
L’un des gros avantages de la pompe à chaleur est qu’elle n'est pas seulement utile en hiver. Certaines pompes à chaleur sont conçues pour produire de la chaleur ainsi que de l'air frais pour rafraichir votre logement en été, ce qui les rend utilisables toute l'année ! Voyons ça tout de suite.
Il est important de savoir qu'une pompe à chaleur se compose de quatre éléments essentiels : l'évaporateur, le compresseur, le condenseur et le détendeur. Cette technologie capte l'énergie thermique de l'air, du sol ou de l'eau, selon le type de système, et passe ensuite par quatre phases distinctes :
L'évaporateur : une fois la source de chaleur capturée, elle est transférée à un liquide réfrigérant à l'intérieur de l'évaporateur. La température du fluide augmente jusqu'à ce qu'il entre en ébullition et se transforme en vapeur (gaz) ;
Le compresseur : il aspire et compresse le gaz à haute pression, lui donnant une température de 60 °C ;
Le condenseur : ce dernier reçoit le gaz envoyé à haute pression par le compresseur, redistribuant ensuite la chaleur à l'intérieur de la maison ;
Le détendeur : après la baisse de pression et le refroidissement, le liquide se condense à nouveau pour redevenir liquide. Ce processus démarre un nouveau cycle.
Les types de pompes à chaleur
Maintenant que vous comprenez le fonctionnement de la pompe à chaleur pour le chauffage de votre domicile, voyons les divers types de pompes à chaleur disponibles sur le marché.
Pompe à chaleur air-air
Le système de la pompe à chaleur air-air utilise des climatiseurs traditionnels conçus pour effectuer des légers ajustements de la température et de l'humidité dans l'environnement (connu sous le nom de climatisation).
C'est une option pratique en tant qu'alternative aux radiateurs électriques, qui ont tendance à consommer beaucoup d'énergie. Toutefois, ce n'est pas nécessairement la technologie recommandée pour chauffer votre maison en hiver.
En effet, la pompe à chaleur air-air ne peut pas entièrement remplacer les radiateurs et ne conduit pas à des économies significatives pour le chauffage au gaz. Son rendement est relativement faible compte tenu de sa consommation énergétique et elle est généralement moins performante que d'autres types de pompes à chaleur.
De plus, la pompe à chaleur air-air nécessite une source d'électricité pour son fonctionnement. Dans cette optique, l'utilisation de panneaux solaires pour générer votre propre électricité à domicile pourrait être une solution idéale pour réduire les coûts liés à votre pompe à chaleur.
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Pompe à chaleur air-eau
De plus en plus de foyers optent pour la pompe à chaleur air-eau comme système de chauffage, devenu très populaire ces dernières années. Ce type de dispositif tire parti de l'énergie disponible dans l'air extérieur pour chauffer ou refroidir l'eau circulant dans le système de chauffage domestique.
Concrètement, comment ça fonctionne ? Eh bien, la pompe à chaleur capte la chaleur de l'air extérieur via un évaporateur, puis la transfère à l'eau du système de chauffage à travers un condenseur. On appelle ce processus le cycle de refroidissement.
L'efficacité de la pompe à chaleur air-eau dépend de la température extérieure ainsi que des caractéristiques du bâtiment dans lequel elle est installée. Contrairement aux pompes à chaleur air-air, les pompes à chaleur air-eau conservent leur efficacité même lorsque la température extérieure est basse.
Toutefois, une bonne isolation de la maison reste essentielle au bon fonctionnement d'une pompe à chaleur air-eau.
Ce type de système est principalement utilisé pour le chauffage et la climatisation des maisons, car il profite de l'air extérieur, une ressource gratuite et inépuisable !
Pompe à chaleur eau-eau
Contrairement aux deux types de pompes à chaleur mentionnés plus haut, la pompe à chaleur eau-eau tire son énergie thermique du sol comme source de chaleur.
Pour ce faire, deux puits verticaux sont creusés dans la nappe phréatique pour extraire l'eau présente. Cette eau est ensuite acheminée vers un réseau d'eau chaude et de chauffage domestique.
Autrement dit, ce dispositif capte l'énergie thermique de l'eau, la compresse, puis l'utilise pour chauffer l'eau dans un circuit de chauffage domestique.
Ce type de pompe à chaleur est principalement utilisé dans la construction de nouveaux bâtiments en raison de son coût élevé. De plus, la disponibilité d'un terrain est indispensable pour le forage des deux puits.
Malgré son coût initial plus élevé et sa complexité, la pompe à chaleur eau-eau est la plus efficace sur le plan énergétique. Elle consomme jusqu'à quatre fois moins d'énergie que les autres types de pompes à chaleur.
Pompe à chaleur géothermique
Les pompes à chaleur géothermiques exploitent l'énergie thermique stockée dans le sol. Leur objectif est de capter la chaleur de la Terre à l'aide de capteurs situés dans le sol. Cette méthode est efficace car la température du sol reste généralement constante autour de 10 °C.
Du fait de la stabilité de la température du sous-sol, la pompe à chaleur géothermique peut fonctionner toute l'année !
Cependant, ce type de système implique des coûts de conception et d'installation relativement élevés et peut ne pas convenir à tous les types de logements.
Pompe à chaleur hybride
La pompe à chaleur hybride est conçue pour être utilisée en complément de votre chaudière de chauffage central.
Elle associe une pompe à chaleur air-eau à une chaudière au gaz. Lorsque la température extérieure est basse, la chaudière prend le relais et remplace la PAC. Cette configuration assure un rendement constant tout au long de l'année.
Opter pour une PAC hybride représente une bonne alternative pour réaliser des économies en réduisant progressivement votre consommation de gaz.
Installation d’une pompe à chaleur
Tous les installateurs sont unanimes : seule une pompe à chaleur bien installée permet de chauffer correctement une maison et de réaliser des économies importantes sur votre facture de chauffage.
Pourquoi ? Car l’installation d’une pompe à chaleur réussie repose sur 4 critères fondamentaux :
- Le bon dimensionnement de la pompe à chaleur ;
- La consommation de la pompe à chaleur ;
- Le coefficient de performance (COP) ;
- Le rendement de la PAC.
C’est pourquoi un installateur professionnel de pompe à chaleur est recommandé afin de profiter d’une installation efficace et fiable.
① Un bon dimensionnement d’une pompe à chaleur
Après avoir fait réaliser une étude thermique par votre installateur qui détermine vos besoins énergétiques, il est indispensable de procéder au bon dimensionnement de votre future pompe à chaleur.
Un dimensionnement correct garantit que la pompe à chaleur peut fournir suffisamment de chaleur pour maintenir une température confortable à l'intérieur, sans être surdimensionnée et gaspiller de l'énergie, ou sous-dimensionnée, ce qui entraînerait une inefficacité et un inconfort thermique.
En tenant compte de divers facteurs tels que la taille de la maison, son isolation, les conditions climatiques de la région, les habitudes de chauffage et de refroidissement, ainsi que d'autres considérations spécifiques, l’installateur peut déterminer la taille appropriée de la pompe à chaleur pour votre maison.
② La consommation énergétique de la pompe à chaleur
Autre critère important lors de l’installation d’une PAC, c’est sa consommation énergétique. Cette dernière dépend de plusieurs facteurs, tels que sa taille, son rendement ou la température extérieure et des besoins de chauffage ou de refroidissement de votre maison.
Pour estimer la consommation d'énergie électrique d'une pompe à chaleur spécifique, il est recommandé de consulter les informations fournies par le fabricant ou de faire appel à un professionnel qualifié pour évaluer vos besoins énergétiques et recommander la meilleure solution pour votre situation.
Depuis 2015, l’étiquette énergétique est obligatoire et reste un bon moyen de connaître rapidement les niveaux de consommation d’une pompe à chaleur.
Comparées à d’autres modes de chauffage, les pompes à chaleur sont très bien classées, allant jusqu’à A+++ pour les PAC air-eau et eau-eau.
③ Le coefficient de performance (COP)
Le coefficient de performance (COP) d'une pompe à chaleur est la mesure de son efficacité énergétique.
Il représente la quantité de chaleur produite par la pompe à chaleur par rapport à la quantité d'énergie électrique consommée pour la faire fonctionner. En d'autres termes, le COP indique combien de fois la pompe à chaleur produit de la chaleur par rapport à l'électricité qu'elle consomme.
Un COP plus élevé signifie une meilleure efficacité énergétique. Par exemple, un COP de 4 signifie que la pompe à chaleur produit quatre fois plus de chaleur que ce qu'elle consomme en électricité. En général, une pompe à chaleur performante présente un COP situé entre 3 et 5.
④ Le rendement de la PAC
Le rendement d’une pompe à chaleur est généralement bien plus intéressant que d’autres types de chauffage, comme le chauffage électrique ou la chaudière à gaz. Mais alors, comment obtenir ce rendement ?
Pour connaître le rendement d’une pompe à chaleur, regardez son COP (Coefficient de performance). Ce dernier mesure l'efficacité énergétique du système dans des conditions spécifiques, ainsi que d'autres éléments tels que la conception de la pompe à chaleur, la qualité de l'installation et les conditions d'utilisation.
Il est également important de prendre en compte les différences de températures, la superficie et l’isolation de la maison, qui peuvent faire varier les performances d’une pompe à chaleur.
De par leur exploitation des énergies renouvelables (air, sol, eau), les pompes à chaleur ont tendance à présenter un meilleur rendement énergétique. Attention, un bon rendement est souvent conditionné par un dimensionnement correct de l’installation.
L’entretien de votre pompe à chaleur
Depuis 2020, l’entretien obligatoire de votre pompe à chaleur doit être réalisé par un professionnel agréé tous les 2 ans pour les PAC dont la puissance nominale est située entre 4 kW et 70 kW. Pour les pompes à chaleur de plus de 70 kW, ce sera tous les 5 ans !
Pourquoi entretenir votre pompe à chaleur ? Eh bien pour maintenir ses bonnes performances toute l’année. Mais pas que ! L’entretien de votre pompe à chaleur sert à :
- Maintenir les meilleures performances ;
- S’assurer d’une bonne qualité de l’air ;
- Garantir la longévité de votre pompe à chaleur ;
- Continuer de réaliser des économies.
Si vous souhaitez effectuer un entretien régulier de votre PAC, vous pouvez appliquer certaines actions de votre côté avant la visite d’un professionnel : nettoyage régulier, inspection des composants ou contrôle du fluide frigorigène, sont autant de petits gestes qui peuvent vous faire économiser des centaines d’euros lors de l’entretien annuel de votre PAC.
Le prix d’une pompe à chaleur
Il faut savoir que le prix des pompes à chaleur varie en fonction du type de PAC installée.
De manière générale, voici les prix appliqués en France pour l’installation d’une pompe à chaleur :
| Type de pompe | Prix moyen |
|---|---|
| Pompe à chaleur air-air | À partir de 4 000 € |
| Pompe à chaleur air-eau | 10 000 à 18 000 € |
| Pompe à chaleur eau-eau | 15 000 à 30 000 € |
| Pompe à chaleur hybride | 8 000 à 14 000 € |
| Pompe à chaleur géothermique | 14 000 à 25 000 € |
Malgré l’investissement initial conséquent, l’installation d’une pompe à chaleur à la maison est souvent rentable sur le long terme.
La rentabilité de votre PAC dépend encore une fois de nombreux paramètres tels que le coût d’achat et d’installation, les économies réalisées ainsi que les éventuelles subventions disponibles.
En général, une pompe à chaleur devient rentable dans les 5 à 10 ans suivant son installation. Attention, le délai d’amortissement peut varier considérablement en fonction des circonstances spécifiques de chaque cas.
Les aides de l’État pour votre pompe à chaleur
Bonne nouvelle ! L’installation d’une pompe à chaleur en France est considérée comme des travaux de rénovation énergétique, et offre donc des aides financières. Voyons tout cela en détail.
① MaPrimeRénov’
Tout comme pour les aides à l’installation de panneaux solaires, MaPrimeRénov’, qui remplace le CITE depuis 2020, propose des aides pour l’installation de pompe à chaleur.
Le montant de la subvention dépend du type de PAC ainsi que de vos revenus. MaPrimeRénov’ n’octroie des primes que pour l’installation de pompes à chaleur air-eau et pompes géothermiques et hybrides.
| Type de PAC | Ménages aux revenus très modestes | Ménages aux revenus modestes | Ménages aux revenus intermédiaires |
|---|---|---|---|
| PAC air-eau | 5 000 € | 4 000 € | 3 000 € |
| PAC géothermique et hybride | 11 000 € | 9 000 € | 6 000 € |
Primes actualisées au 1er avril 2024
② Éco-prêt à taux zéro
L’éco-prêt à taux zéro est un prêt à taux d’intérêt nul qui sert à financer vos travaux énergétiques.
Cette aide de l’Était concerne les travaux relatifs à l'installation d'un système de chauffage et/ou d'un système de production d'eau chaude sanitaire, et utilisant une source d'énergie renouvelable.
Grâce à l'éco-prêt à taux zéro, également connu sous le nom d'Éco-PTZ, vous pouvez bénéficier d'un prêt sans intérêt pour financer votre pompe à chaleur, le montant du prêt variant en fonction du type de travaux entrepris.
Le montant maximal du prêt peut atteindre jusqu'à 50 000 € selon le type et le nombre de travaux réalisés. La pompe à chaleur doit répondre à certains critères de performance énergétique définis dans l'article 6 de l'arrêté du 30 mars 2009.
Si vous faites une demande de prêt en cours de travaux, vous devrez fournir la preuve de l'amélioration énergétique de votre logement, c’est-à-dire :
- une consommation annuelle inférieure à 331 kWh/m² par an pour le chauffage, le refroidissement et la production d'eau chaude sanitaire ;
- un gain énergétique minimal de 35 %.
③ Taux de TVA réduits
Normalement fixée à 20 %, la taxe sur la valeur ajoutée (TVA) peut bénéficier de taux réduits en fonction des travaux réalisés dans votre maison :
- Taux réduit de 10 % pour les travaux d’amélioration, de transformation et d’aménagement ;
- Taux réduit de 5.5 % aux prestations de rénovation énergétique.
C’est le taux réduit à 5.5 % qui est éligible pour les installations de pompes à chaleur en France.
Attention, toutes les pompes à chaleur sont concernées par ce taux réduit sauf la pompe à chaleur air-air.
Pour prétendre à ce taux réduit :
- votre logement doit avoir plus de 2 ans ;
- les travaux doivent concernés votre résidence principale ;
- les travaux doivent être réalisés par un installateur certifié RGE.
④ Le chèque énergie pour la pompe à chaleur
Le chèque énergie est une aide personnelle destinée au règlement des factures d'énergie liées au logement. Il a été introduit à l'échelle nationale en 2018, en remplacement des tarifs sociaux de l'énergie.
Ce chèque est éligible pour le financement d’une pompe à chaleur, profitez-en !
Une nouvelle édition du chèque énergie pour l'année 2024 sera distribuée aux ménages éligibles afin de les soutenir dans le paiement de leurs factures.
Vérifiez votre éligibilité au chèque énergie afin de pouvoir recevoir l’aide de l’État.
⑤ Exonération d’impôt et taxe foncière
L'installation d'une pompe à chaleur air-eau, eau-eau, géothermique ou combinée avec un système solaire peut donner droit à une exonération de taxe foncière de 50 à 100 % dans certaines conditions :
- Respect des seuils d'efficacité énergétique définis pour chaque type de pompe à chaleur ;
- Le logement doit avoir été construit avant le 1er janvier 1989, ou avant le 1er janvier 2009 pour ceux dont le niveau de performance énergétique est supérieur à celui imposé par la législation ;
- La résidence doit être située dans une commune ayant voté une exonération ;
- Les dépenses engagées par le propriétaire doivent être supérieures à 10 000 € TTC (hors coût de la main-d'œuvre) au cours de l'année précédant la première année de l'exonération, et à 15 000 € au cours des trois années précédant l'entrée en vigueur de l'exonération.
⑥ Les aides locales pour financer votre pompe à chaleur
En plus des aides de l’État, il existe aussi plusieurs aides à niveau local pour réduire le coût de vos travaux énergétiques.
Pour en savoir plus, découvrez l’outil de diagnostic de financement de l’ANIL (Agence Nationale pour l’Information sur le Logement).
Pompe à chaleur et panneaux solaires : le combo parfait
Et si vous combiniez pompe à chaleur et panneaux solaires ? C’est possible !
En associant des modules photovoltaïques à votre pompe à chaleur, vous profitez de nombreux avantages :
- Vous utilisez de l'énergie solaire gratuite : Les panneaux solaires captent l'énergie du soleil et la convertissent en électricité, qui peut être utilisée pour alimenter la pompe à chaleur. Cela réduit la dépendance aux combustibles fossiles et contribue à une réduction des émissions de gaz à effet de serre ;
- Vous réduisez vos coûts énergétiques : En utilisant l'énergie solaire gratuite pour alimenter la pompe à chaleur, vous réduisez vos factures d'électricité et de chauffage à long terme, car vous produisez une partie de votre propre électricité !
- Vous profitez d’un système polyvalent : La combinaison d'une pompe à chaleur et de panneaux solaires peut fournir à la fois du chauffage et de l'eau chaude sanitaire pour votre maison, ce qui en fait une solution polyvalente pour répondre à vos besoins énergétiques.
- Vous faites un geste pour la planète : En utilisant des sources d'énergies renouvelables comme le soleil et l'air pour chauffer votre maison, vous réduisez votre empreinte carbone et contribuez à la transition vers une économie plus durable et respectueuse de l'environnement.
- Vous avez le droit à des aides : En investissant dans une installation photovoltaïque, vous êtes éligible à des aides pour vos panneaux solaires !
Tous les types de pompes à chaleur fonctionnent parfaitement avec l’usage de panneaux solaires.
Il faut toutefois savoir que certains couplages sont plus intéressants que d’autres d’un point de vue énergétique et financier. Besoin d’un expert pour vous conseiller dans vos démarches ?
Entrez votre adresse ci-dessous et profitez de l’aide d’experts du solaire pour votre projet photovoltaïque :