Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
La pompe à chaleur, à la fois écologique et économique, constitue une option intéressante pour chauffer votre maison. Nous vous expliquons ci-dessous le fonctionnement des pompes à chaleur et détaille les quatre types de pompes à chaleur disponibles (air-air, air-eau, eau-eau et sol-eau). Selon le type de pompe à chaleur, les prix peuvent aller de 5000 à 20 000 €. Enfin, découvrez les avantages et les inconvénients liés à l'installation d'une pompe à chaleur.
Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur, aussi appelée PAC, est un dispositif de chauffage qui permet de transférer de l'énergie thermique depuis une source froide vers une source chaude. Elle fait donc passer l'énergie d'un milieu à basse température à un milieu à haute température. Une pompe à chaleur fonctionne selon le principe de la thermodynamique, en captant les calories naturellement présentes dans l'air et dans la terre, pour les transformer en chaleur.
Cette chaleur créée va alors servir à chauffer votre maison ou votre eau. La pompe à chaleur s'apparente à une chaudière, dont le combustible est la nature. Cette solution écologique est donc une bonne alternative afin de consommer moins d'énergies fossiles et atténuer son empreinte écologique.
La pompe à chaleur peut aussi prendre la forme d'un boiler, et ne servira dans ce cas que de chauffe-eau.
La pompe à chaleur ne crée pas d'énergie, mais transforme une matière déjà existante en énergie. Grâce à ce type d'installation, la consommation d'électricité diminue et vous ferez des économies sur vos factures !
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La pompe à chaleur est-elle compatible avec tout système de chauffage ?
Tous les systèmes de chauffage domestique ne sont pas totalement compatibles avec une pompe à chaleur. Il est recommandé d'avoir un chauffage à basse température ou un chauffage au sol.
Le fonctionnement d'une pompe à chaleur
- L'évaporation : la chaleur est captée par un liquide spécial dans l'évaporateur. Cette chaleur réchauffe le liquide, qui se transforme alors en gaz ;
- La compression : le gaz est aspiré par un compresseur, qui le comprime et le rend très chaud, jusqu'à 90 degrés Celsius ;
- La condensation : le gaz chaud passe ensuite dans un condenseur, où il transfère sa chaleur au système de chauffage ou au chauffe-eau. En perdant sa chaleur, le gaz redevient liquide ;
- La détente : le liquide refroidi passe par un détendeur, ce qui fait baisser sa pression et sa température. Il redevient plus froid que la source de chaleur, prêt à recommencer le cycle depuis l'évaporateur.
Quels sont les différents types de pompe à chaleur en Belgique ?
Il existe 4 types de pompe à chaleur :
- La pompe à chaleur air-eau ;
- La pompe à chaleur air-air ;
- La pompe à chaleur géothermique (sol-eau) ;
- La pompe à chaleur eau-eau.
La principale différence entre ces installations est la source de chaleur utilisée (l'air, le sol, l'eau) et le lieu de distribution de la chaleur (l'air ou l'eau).
La pompe à chaleur air-eau
Comme son nom l'indique, la pompe à chaleur air-eau puise la chaleur dans l'air extérieur, puis la transmet dans des tuyaux d'eau, qui permettront d'alimenter le chauffage domestique et chauffer l'eau sanitaire ou la piscine.
Cette pompe à chaleur est très simple à installer, mais à un faible rendement en Belgique, puisqu'elle est dépendante du climat.
PAC air-eau
Avantages
- Chauffage intérieur et eau sanitaire
- Facile d'installation
- Peu chère
- Fonctionnement économique
Inconvénients
- Dépendante des températures extérieures
- Peu de rendement en comparaison aux autres PAC
La pompe à chaleur air-air
La pompe à chaleur air-air puise la chaleur de l'air extérieur pour chauffer l'air intérieur. En été, le système peut s'inverser et l'air intérieur peut être rafraîchi par le système.
Cette installation permet uniquement de chauffer la maison, sous différentes formes : chauffage au sol, murs ou plafond. Elle est cependant la plus utilisée en général chez les particuliers.
Elle est également simple à installer et peu coûteuse. Par contre, elle consomme plus que les autres types de PAC.
PAC air-air
Avantages
- Chauffage et rafraîchissement de l'air
- Facile d'installation
- Peu chère
Inconvénients
- Faible rendement en cas de températures basses
- Peu adaptée au chauffage au sol
- Nécessite un autre chauffage d'appoint
La pompe à chaleur géothermique
La pompe à chaleur sol-eau puise la chaleur contenue dans le sol pour s'alimenter. Cette technique utilise des ressources naturelles du sol pour chauffer des tuyaux d'eau qui vont pouvoir être utilisés pour le chauffage de l'intérieur ou de l'eau sanitaire.
L'installation est plus complexe, puisqu'elle peut être faite à la verticale ou à l'horizontale. Les tuyaux doivent être placés dans le sol et une installation horizontale nécessite donc un espace important. Le coût de ce type de PAC est élevé.
Cependant, ce type de système a une durée de vie et un impact bénéfique pour l'écologie plus important.
PAC sol-eau verticale
Avantages
- Les saisons n'influencent pas le rendement
- Peu de superficie nécessaire
Inconvénients
- Installation très coûteuse
PAC sol-eau horizontale
Avantages
- Rendement élevé et constant
- Travaux d'installation moins chers que la verticale
Inconvénients
- Grand espace nécessaire
- Rendement plus faible en hiver
La pompe à chaleur eau-eau
La pompe à chaleur eau-eau puise la chaleur de l'eau souterraine contenue dans la nappe phréatique.
L'installation est assez complexe, puisque deux puits doivent être créés proches de votre habitation, pour puiser et évacuer l'eau. Le système est donc assez onéreux et nécessite une autorisation.
Cette pompe sert à chauffer le logement ainsi que l'eau sanitaire.
PAC eau-eau
Avantages
- Haut rendement
- Nécessite peu de superficie
- L'eau peut refroidir l'habitation en été
- L'eau peut être utilisée à d'autres fins que le chauffage
Inconvénients
- Le forage a un coût très élevé, dépendant de la profondeur de la nappe phréatique
- Autorisations nécessaires
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Quel est le prix d'une pompe à chaleur ?
Il existe autant de prix de pompes à chaleur que de modèles. Selon l'installation nécessaire, la configuration de votre logement et le type d'énergie thermique utilisé, les prix varient.
Le prix est également fonction du prestataire choisi pour l'installation. Demandez toujours un devis avant de vous lancer dans les travaux.
Voici un récapitulatif des prix des pompes en chaleur en vigueur en 2024 en Belgique :
| Modèle de PAC | Prix (HTVA) |
|---|---|
| PAC air-eau | Entre 5 000 et 10 000 € |
| PAC air-air | Entre 5 000 et 8 000 € |
| PAC sol-eau | Entre 9 000 et 15 000 € |
| PAC eau-eau | Entre 10 000 et 20 000 € |
À ce prix, il faut ajouter le coût de l'installation de chauffage (système de chauffage au sol, radiateurs, boiler, etc).
Le bon plan !
Différentes primes existent si vous souhaitez installer une pompe à chaleur. La Région wallonne offre de 1000 à 6000 € d'aide pour l'installation. À Bruxelles, une prime calculée en fonction de votre situation financière et de votre habitation vous soutient dans l'installation d'une pompe à chaleur à votre domicile.
Combien consomme une pompe à chaleur en Belgique ?
S'il est vrai qu'une pompe à chaleur permet de réduire la consommation d'électricité d'un logement, elle a cependant besoin d'électricité pour fonctionner correctement.
La consommation d'une pompe à chaleur varie selon différents critères :
- Son modèle : certains types consomment plus que d'autres ;
- Son coefficient de performance (COP) : rapport entre l'énergie produite par la PAC et l'énergie consommée. Une pompe à chaleur de bonne qualité est censée produire 75% de chaleur gratuitement ;
- L'isolation de votre habitation ;
- Le climat extérieur : selon les types de PAC, le climat est déterminant ;
- Les besoins en chauffage de l'habitation : ceux-ci dépendant de la taille du logement, des habitudes de consommation et du nombre d'habitants.
Ainsi, même s'il est difficile d'évaluer la consommation exacte d'une pompe à chaleur, nous avons effectué une estimation, en prenant un foyer avec une consommation annuelle de 10 000 kWh d'électricité par an.
| Type de pompe à chaleur | Consommation électrique annuelle |
|---|---|
| Air-eau | 3060 kWh/an |
| Sol-eau | 2600 kWh/an |
| Eau-eau | 2600 kWh/an |
| Air-air | 5000 kWh/an |
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