Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est l’inverse de celui d’un réfrigérateur. Dans un réfrigérateur, la chaleur est évacuée de l’intérieur vers l’extérieur. Pour la pompe à chaleur, c’est l’inverse. La pompe à chaleur va puiser de la chaleur dans l’air extérieur, augmenter sa température, puis la diffuser dans le logement. Pour ce faire, la PAC se compose d’une unité extérieure (qui capte la chaleur) et d’une ou plusieurs unités intérieures (qui la diffusent). Un fluide frigorigène circule en circuit fermé entre ces modules. L’augmentation de température est créée par compression de la vapeur du réfrigérant contenu dans la PAC. La chaleur est extraite de l’air ambiant et sert à comprimer un réfrigérant qui bout à faible température. Le gaz produit est alors comprimé par le compresseur scroll et ainsi, réchauffé. Le gaz chauffé transmet la chaleur du condenseur à l’eau de chauffage ou sert à la production d’eau chaude sanitaire, puis se condense à nouveau. Enfin, le réfrigérant encore sous pression est stabilisé dans une vanne de détente. Plus la compression est forte, plus la température est élevée.  

La source de chaleur optimale dépend des conditions climatiques locales et du besoin de l’habitation. Les pompes à chaleur qui utilisent l’air comme source d’énergie ont une disponibilité pratiquement illimitée pour des coûts d’investissement minimum. Chez Viessmann, Vitoclima 200-S eco est la nouvelle gamme de pompes à chaleur air/air Viessmann. Idéale pour les installations résidentielles, elle allie efficacité, silence et design exclusif, tout en maîtrisant le budget du foyer. Vitoclima 200-S eco utilise le gaz réfrigérant R32, qui présente de gros avantages pour la protection de l’environnement en termes de réduction de CO₂ et du point de vue énergétique. La nouvelle gamme Vitoclima 300-S de Viessmann est la solution parfaite pour climatiser l’habitat individuel, les bureaux ou les petites et moyennes installations, été comme hiver. 

Une seule unité extérieure peut alimenter jusqu’à 5 unités intérieures et offre un libre choix de modèles muraux, encastrés, plafonniers ou au sol. L’ensemble des unités intérieures est piloté via une télécommande infrarouge permettant une accessibilité directe aux différentes fonctions. Elles sont également dotées d’un module Wi-Fi permettant une gestion à distance via smartphone. Ces pompes à chaleur conviennent à la rénovation en atteignant une température de retour assez élevée pour le chauffage par radiateurs. Les PAC aérothermiques sont la solution idéale pour la rénovation de maisons individuelles. Elles peuvent également être utilisées dans des installations de chauffage existantes et elles démontrent qu’il est possible de chauffer sa maison, même par grand froid et de manière économique. Particulièrement silencieuses, elles sont aussi très économiques. 

L’intérêt d’une PAC par rapport à un radiateur
Les performances des radiateurs électriques ne dépendent pas des conditions climatiques, ce qui est intéressant notamment dans les zones froides. Cependant, le coefficient de performance COP (rapport « énergie thermique restituée/énergie électrique consommée ») d’un radiateur électrique est toujours de 1 ; pour 1 kWh acheté au réseau électrique, 1 kWh de chaleur est restitué. Les pompes à chaleur éligibles au crédit d’impôt ont un COP supérieur à 3. C’est-à-dire qu’elles consomment 1 kWh d’électricité pour 3 kWh de chaleur produite. Elles sont donc trois fois plus performantes.
Une étiquette affichant COP 3 (+7 °C - 65 °C) pour une pompe à chaleur air/eau signifie que pour une température extérieure de 7 °C, la pompe consomme 1 kWh d’électricité pour générer 3 kWh de chauffage en chauffant l’eau à 65 °C. 

La pompe à chaleur réversible pour produire du froid
Un autre type de pompe à chaleur, plus complet, permet de faire encore plus d’économies d’énergie. Les pompes à chaleur réversibles peuvent en effet s’avérer très intéressantes en cas de forte chaleur !  Ce type de pompes à chaleur permet à la fois de produire de la chaleur en hiver et de rafraîchir le logement en été. Pour passer en mode « refroidissement », la pompe à chaleur réversible inverse son cycle thermique en récupérant, cette fois, les calories contenues dans l’air ambiant intérieur du logement pour les évacuer à l’extérieur. Ce processus a pour effet de faire baisser la température. La consommation d’une pompe à chaleur réversible reste donc faible. Par exemple, les pompes à chaleur Viessmann disposent pour la plupart des fonctions « active cooling » et « natural cooling ». Parallèlement à leur usage classique comme générateur de chaleur les journées froides, elles assurent l’été un climat ambiant agréable en rafraîchissent la maison. 

Les limites d’une pompe à chaleur air/air 

Une PAC aérothermique en zone H1 (voir photo) n’est pas forcément le choix le plus optimal (moindre performance quand il fait froid). Car la pompe prend les calories de l’extérieur, donc moins il fait froid, mieux elle fonctionne.
En hiver, la chaleur se diffuse par l’intermédiaire de ventilo-convecteurs. De l’air chaud est donc soufflé dans la pièce. Ce chauffage permet une montée rapide de la température (chauffage direct de l’air), mais n’offre pas de rayonnement (chauffage des personnes et des parois).  

Installer une PAC air/air est un investissement, car le coût de l’appareil et son installation sont compris entre 5 000 et 8 000 € selon le nombre d’unités intérieures et le COP, quand un excellent radiateur électrique à inertie vaut 600 €. 

Calcul de puissance d’une PAC 

P = V x C x T avec : 

• P : la puissance de la pompe à chaleur ; 
• V : le volume de l’habitation en mètres cubes ; 
• C : le coefficient de construction :  

• C = 0,75 si votre logement est très bien isolé (RT2005) 
• C = 0,9 si votre logement est très bien isolé (RT 2000) 

• C = 1,1 si votre logement est bien isolé 
• C = 1,3 si votre logement est mal isolé 
• C = 1,6 si votre logement est très mal isolé ;
• T : la différence entre la température intérieure souhaitée et la température extérieure conventionnelle de base. 

Pour retrouver la température de base, vous pouvez vous reporter au tableau ci-dessous. Elles correspondent à des températures nocturnes minimales, en hiver, d’un lieu à une altitude donnée.

Les aides au financement 

Ma Prime Rénov 

L’État encourage l’utilisation d’une pompe à chaleur par le biais d’un certain nombre d’aides et subventions. Pour financer votre projet, Ma Prime Rénov – résultat de la fusion du CITE et de l’aide de l’Anah Habiter Mieux –, est dédiée à tous les propriétaires occupants. Son montant, fixé forfaitairement, dépend de la nature des travaux ainsi que du palier de revenus. L’aide accordée aux foyers ayant un revenu modeste varie de 75 % à 90 % du montant des travaux, contre 40 % pour les foyers aisés. Dans tous les cas, le montant total des aides obtenues ne doit pas excéder 20 000 € par logement, et ce sur 5 ans.

Prime Effy liée au dispositif CEE 

Cette prime Énergie permet de bénéficier d’une réduction importante sur le coût et l’installation. Tous les foyers, sans distinction, peuvent bénéficier de cette prime PAC à condition de confier les travaux à un professionnel certifié RGE. Il est possible de cumuler la Prime Effy avec les autres aides financières, comme Ma Prime Renov ou encore l’Eco-prêt à taux zéro et la TVA à 5,5 %. Cependant, pour cumuler la Prime Effy et Ma Prime Renov, un dossier doit être constitué auprès de l’Anah après avoir fait la demande Effy.