Pompe à chaleur : fonctionnement, prix 2024
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Il existe 2 types de pompe à chaleur : aérothermique et géothermique. La PAC aérothermique puise l'énergie à partir de l'air extérieur et la PAC géothermique fonctionne à partir de l'énergie du sol. Les deux types de pompes à chaleur peuvent produire de l'air chaud/froid et alimenter en eau chaude. Selon l'Ademe, une pompe à chaleur aérothermique consomme en moyenne 51 kWh/m²/an, alors qu'une pompe géothermique consomme 35 kWh/m²/an. Pour une maison de 100 m², une pompe à chaleur géothermique consomme ainsi 3 500 kWh/an, contre 5 100 kWh/an pour une pompe à chaleur aérothermique.
Pompe à chaleur (PAC) : fonctionnement
Une pompe à chaleur est un système qui fonctionne grâce à une source extérieure afin d'alimenter un logement en chauffage et/ou en eau chaude. Il existe deux types de pompe chaleur :
- Pompe à chaleur aérothermique : fonctionne avec l'énergie thermique présente dans l'air extérieur ;
- Pompe à chaleur géothermique : fonctionne avec l'énergie thermique présente dans le sol.
En plus de l'énergie thermique, une pompe à chaleur a besoin d'électricité pour fonctionner. Sa consommation en électricité pourra varier selon le modèle choisi.
La pompe à chaleur aérothermique
Le système de pompe à chaleur aérothermique fonctionne avec un radiateur à l'extérieur du logement et une unité à l'intérieur, reliée au système de chauffage et au circuit d'eau chaude (pour les pompes à chaleur air-eau). Les pompes à chaleur aérothermiques sont un système de chauffage qui fonctionne grâce à l'énergie captée dans l'air extérieur.
Plusieurs étapes sont nécessaires pour transformer cet air extérieur en chaleur :
- Prélèvement de l'air extérieur : le radiateur extérieur capte les calories présentes dans l'air extérieur afin d'en exploiter l'énergie (même si la température est négative) ;
- Transfert de l'énergie dans le fluide frigorigène : la chaleur prélevée dans l'énergie est transférée dans le fluide frigorigène, qui circule dans le circuit dans la pompe à chaleur. Ce liquide permet de transformer la chaleur de l'état liquide à l'état gazeux ;
- Compression du fluide frigorigène : une fois le liquide comprimé, la température du gaz augmente ;
- Diffusion de la chaleur : la chaleur thermique libérée est ensuite envoyée vers les installations de chauffage et d'eau chaude.
La chaleur produite est injectée dans le logement via un plancher chauffant ou un ventilo-convecteur. Deux modèles de pompe à chaleur aérothermique sont disponibles : PAC air-eau ou PAC air-air.
Pompe à chaleur air-eau
La pompe à chaleur air-eau est la plus courante et peut être utilisé pour chauffer un logement et l'alimenter en eau chaude. L'eau chaude produite peut être utilisée pour le chauffage, ainsi que l'eau sanitaire (si elle comprend un ballon d'eau chaude, ou est couplée avec un chauffe-eau).
La pompe à chaleur air-eau est une solution polyvalente qui permet de chauffer tout le logement. Pour 1 kWh d'électricité consommée, la PAC air-eau produit entre 3 et 4 kWh de chaleur.
Pompe à chaleur air-air
La pompe à chaleur air-air, utilise l'énergie thermique de l'air extérieur pour alimenter le réseau de chauffage en air chaud. La chaleur produite est diffusée via des ventilo-convecteurs ou des chauffages split. La pompe à chaleur air-air est moins coûteuse à installer et ne nécessite pas de radiateurs ou de plancher chauffant.
Faut-il choisir une PAC air-eau ou air-air ?
| PAC air-air | PAC air-eau | |
|---|---|---|
| Avantages |
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| Inconvénients |
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La pompe à chaleur air-eau permettra d'alimenter simultanément le logement en chauffage et en eau chaude. Moins gourmande en électricité, c'est une solution complète et rentable. Le PAC air-eau est cependant plus cher à l'achat. La PAC air-air est conseillée pour les budgets limités et les logements qui sont déjà équipés pour l'alimentation en eau chaude.
La pompe à chaleur géothermique
La pompe à chaleur géothermique est un système de chauffage qui fonctionne avec l'énergie puisée sous terre. Les PAC géothermiques peuvent produire du chauffage et de l'eau chaude. L'énergie puisée dans le sol provient des roches qui forment le noyau terrestre. Tout comme les pompes à chaleur aérothermiques, cette énergie est ensuite transformée en chaleur grâce au fluide frigorigène.
On retrouve différents modèles de PAC géothermique :
- PAC sol-sol ;
- PAC sol-eau ;
- PAC eau glycolée-eau ;
- PAC eau-eau.
| PAC sol-sol | PAC sol-eau | PAC eau glycolée-eau | PAC eau-eau | |
|---|---|---|---|---|
| Avantages |
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| Inconvénients |
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Pompe à chaleur réversible
La pompe à chaleur réversible permet de produire de la chaleur, ainsi que de rafraîchir l'intérieur. Pour le chauffage, la pompe à chaleur réversible peut utiliser différentes sources d'énergies selon la PAC choisie : l'air extérieur, l'eau ou le sol. Les calories de l'énergie sont ensuite transformées en chaleur avec le fluide frigorigène et dispersées dans le réseau de chauffage.
Pour le système de climatisation, le processus est inversé. La pompe à chaleur utilise l'air intérieur du logement pour la rejeter à l'extérieur. L'air chaud capté par le fluide frigorigène est rejeté en air frais via des radiateurs ventilo-convecteurs, des splits ou un plancher chauffant.
Les PAC réversibles sont disponibles avec le système air-eau et air-air. Pour choisir, il faudra déterminer les besoins du logement ainsi qu'évaluer les conditions climatiques. La PAC air-eau est plus adaptée aux régions très froides et peut fournir de l'air et de l'eau chaude ou froide.
S'il y a déjà un réseau d'eau, la PAC réversible air-air sera suffisante et moins chère. Dans le cas d'une rénovation, vérifiez si l'installation existante est compatible avec une pompe à chaleur air-eau.
| PAC air-air | PAC air-eau | |
|---|---|---|
| Avantages |
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| Inconvénients |
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Pompes à chaleur aérothermique ou géothermique ?
Les pompes à chaleur aérothermiques ou géothermiques consomment 3 à 5 fois moins que le fioul ou le gaz. La pompe à chaleur géothermique est plus stable, car la température du sol reste constante tout au long de l'année, contrairement à la température de l'air. Dans les régions très froides l'hiver, la géothermie sera plus rentable. C'est pourquoi notamment les pompes à chaleur géothermiques sont plus chères et nécessite un entretien plus fréquent. Il faut également avoir un terrain conséquent pour installer le système qui est plus compliqué que l'installation d'une pompe à chaleur aérothermique.
Si vous possédez un grand terrain ainsi qu'un budget élevé, une pompe à chaleur géothermique sera plus stable et performante. Si vous habitez dans une région qui a des hivers doux (> -15 °C) et que votre budget est limité, la pompe à chaleur aérothermique permettra de chauffer confortablement votre intérieur.
| PAC aérothermique | PAC géothermique | |
|---|---|---|
| Fonctionnement | Utilise l'énergie de l'air extérieur | Utilise l'énergie du sol : roche ou eau |
| Avantages |
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| Inconvénients |
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| Prix | Entre 11 000 et 20 400 € (hors pose) | Entre 20 000 et 40 000 € |
Prix pompe à chaleur en 2024
Une pompe à chaleur aérothermique est estimée entre 11 000 et 20 400 € (hors pose). Les PAC aérothermiques sont plus abordables que les PAC géothermiques (entre 20 000 et 40 000 €). Le prix peut varier selon la puissance ainsi que le modèle choisit : uniquement chauffage, chauffage + eau ou chauffage + eau + climatisation.
Les pompes à chaleur qui permettent uniquement le chauffage sont les plus abordables. Les PAC géothermiques avec un captage horizontal sont par ailleurs moins chères que les systèmes avec un captage vertical.
Pour aider les consommateurs à investir dans les pompes à chaleur, plusieurs aides sont disponibles (sauf PAC air-air) :
- MaPrimeRénov’ : de 3 000€ à 5 000 € pour les PAC aérothermique et de 11 000 à 6 000 € pour les PAC géothermiques (selon les revenus du foyer) ;
- Prime coup de pouce du CEE : de 2 500 à 4 000 € pour une pompe air-eau et 5 000 € pour une pompe eau-eau ou sol-eau (dans le cas d'un remplacement d'une chaudière individuelle) ;
- TVA à taux réduit.
Consommation et coût pompe à chaleur
Calculer la consommation de sa pompe à chaleur
Pour calculer la consommation de sa pompe à chaleur, il faut connaître les éléments suivants :
- Le COP : ou coefficient de performance de la pompe à chaleur, mesure l'efficacité énergétique du PAC, c'est-à-dire, combien de chaleur est produite pour chaque kWh consommé. Une pompe à chaleur a en moyenne un PAC entre 3 et 7, c'est-à-dire que pour 1 kWh consommé, elle en produit entre 3 et 7.
- La puissance électrique de la PAC : une pompe à chaleur a une puissance entre 5 000 et 20 000 watts ;
- La fréquence d'utilisation.
Consommation électrique de sa pompe à chaleur aérothermique et sa pompe à chaleur géothermique
Une pompe à chaleur aérothermique demande plus d'électricité et sera donc plus énergivore qu'une pompe à chaleur géothermique. Selon l'Ademe, une pompe à chaleur aérothermique consomme en moyenne 51 kWh/m²/an, alors qu'une pompe géothermique consomme 35 kWh/m²/an. Plus performante, les pompes à chaleur géothermiques consomment donc moins d'électricité. Pour une maison de 100 m², une pompe à chaleur géothermique consomme 3 500 kWh/an, contre 5 100 kWh/an pour une pompe à chaleur aérothermique.
Pour un foyer adhérent au tarif réglementé, une pompe à chaleur aérothermique représentera un coût de 1283,16 €/an, alors qu'une pompe géothermique coûtera 880,6 €/an.
| Type de pompe à chaleur | Consommation électrique par jour | Consommation électrique par an | Coût par an |
|---|---|---|---|
| Pompe à chaleur aérothermique | 13,9 kWh | 5 100 kWh | 1283,16 €/an |
| Pompe à chaleur géothermique | 9,58 kWh | 3 500 kWh | 880,6 €/an |
Tarif réglementé TTC décembre 2024, estimations pour un logement de 100 m² et un compteur d'une puissance de 12 kVA.
Quel fournisseur d'électricité choisir pour sa pompe aérothermique ou géothermique ?
Il est possible réduire sa facture d'électricité avec sa pompe à chaleur, en choisissant le fournisseur le moins cher. Ekwateur propose par exemple, avec son offre Electricité 100% verte prix fixe, un prix de l'électricité à 0,1837 €, soit 27% moins cher par rapport au tarif bleu d'EDF.
| Type de pompe à chaleur |  Tarifs réglementés de l'électricité |  Electricité 100% verte prix fixe |  Prudence |  Online & Green |
|---|---|---|---|---|
| Pompe à chaleur aérothermique (5 100 kWh) | 1283,16 € | 936,87 € | 966,96 € | 959,82 € |
| Pompe à chaleur géothermique (3 500 kWh) | 880,6 € | 642,95 € | 663,6 € | 658,7 € |
| Plus d'infos |
Une pompe à chaleur est-elle rentable ?
Une pompe à chaleur est plus chère à l'achat (entre 11 000 et 20 400 € pour une PAC aérothermique), mais plus rentable sur le long terme. En effet, celle-ci consomme peu d'électricité par rapport aux autres modes de chauffage et climatisation, puisqu'elle puise près de 75 % de son énergie directement depuis des ressources naturelles.
De plus, des aides sont disponibles dans le cadre de la rénovation énergétique, pour aider au financement. Le prix de l'énergie (gaz, propane, électricité, etc.) étant en constante variation et instable, la pompe à chaleur est une solution sûre sur le long terme. Pour 1 kWh consommé, une pompe à chaleur produit entre 3 et 4 kWh.
Selon le modèle choisi, la pompe à chaleur peut en plus répondre à plusieurs besoins : climatisation, chauffage et alimentation en eau chaude.
Evolution du prix de 100 kWh d'électricité, gaz naturel, propane, fioul et bois depuis 2007 - Source : Ministère de la Transition Écologique (SDES) - À jour en décembre 2024
FAQ : pompe à chaleur
Comment choisir la puissance de sa pompe à chaleur ?
La puissance d'une pompe à chaleur est à choisir selon la surface du logement, l'isolation et le nombre d'habitants. Plus la puissance est élevée, plus la pompe à chaleur consommera d'électricité.
Combien consomme une pompe à chaleur ?
La consommation d'une pompe à chaleur dépendra du modèle choisi, ainsi que des paramètres du logement (surface, isolation, conditions climatiques, etc.). Selon l'ADEME, une pompe à chaleur aérothermique consomme en moyenne 51 kWh/m²/an. Une pompe à chaleur géothermique consomme en moyenne 35 kWh/m²/an. Pour un logement de 100 m², la consommation d'une pompe aérothermique serait de 5 100 kWh/an, et de 3 500 kWh/an avec une pompe à chaleur géothermique.
Quelle est la durée de vie d'une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur a une durée de vie estimée entre 15 et 20 ans. Selon son utilisation, celle-ci peut tenir plus ou moins longtemps. Si en période de grand froid, celle-ci est plus sollicitée à cause des différences de température extérieure et intérieure, cela pourra l'user plus vite.
