Que vous souhaitiez installer une pompe à chaleur réversible (PAC air-air) ou de type air-eau, l’étape du dimensionnement, c’est-à-dire du choix de la puissance de la pompe à chaleur, est essentielle.
Une PAC bien dimensionnée pour économiser sur sa facture
Les pompes à chaleur aérothermiques (PAC air-air ou air-eau) ont recours à un fonctionnement thermodynamique, qui permet à leurs utilisateurs de réaliser des économies d’énergie en remplacement d’un chauffage au gaz ou au fioul, voire électrique.
L’énergie qu’elles utilisent est ainsi majoritairement pompée dans l’air extérieur, puis transformée en chaleur par un gaz caloporteur (fluide frigorigène) dans les liaisons frigorifiques qui relient l’unité extérieure de la PAC à son unité intérieure.
Cependant, en plus de puiser dans une ressource renouvelable (et gratuite), la PAC consomme une partie d’électricité. Une puissance non adaptée risque alors d’impacter fortement sa consommation d’électricité et de faire grimper vos factures énergétiques, réduisant l’économie promise par la pompe à chaleur.
PAC surdimensionnée : factures salées et usure prématurée
Avec une pompe à chaleur surdimensionnée, c’est-à-dire dont la puissance est trop élevée, le principal risque concerne la consommation de l’équipement.
En effet, le fonctionnement d’un système trop puissant s’établira par de courts cycles marche/arrêt, ce qui augmente le nombre de redémarrages et la consommation de l’appareil en électricité, réduisant ainsi son COP et son rendement.
En plus d’augmenter vos factures énergétiques, un surdimensionnement peut aussi user prématurément la PAC au niveau de son compresseur, pièce maîtresse du dispositif, et remplacer un compresseur peut coûter jusqu’à plus de 1 000 euros.
En prime, si elle est surdimensionnée, le prix de la pompe à chaleur, déjà compris, en moyenne, entre 10 000 et 16 000 euros pour une PAC air-eau (pose comprise) sera inutilement plus élevé à l’achat.
PAC sous-dimensionnée : un mauvais confort thermique
À l’inverse, la pompe à chaleur peut avoir été sous-dimensionnée, ce qui signifie qu’elle ne sera pas assez puissante. Ici, le risque principal sera celui d’un mauvais confort thermique.
En effet, la température ambiante aura du mal à rencontrer celle de consigne si :
- le bâtiment est mal isolé et subit des déperditions thermiques qui n’ont pas été prises en compte ;
- la puissance choisie ne correspond pas à la superficie à chauffer.
Dans les deux cas de figure, l’équipement risque de devoir fonctionner sans cesse à plein régime pour vous apporter une température qui ne sera peut-être même pas confortable. Cela génère un second risque : celui d’une surconsommation électrique et d’une usure prématurée !
Comment dimensionner correctement sa pompe à chaleur ?
Quand doit être dimensionnée la PAC ?
Que vous réalisiez des travaux pour un bâtiment neuf ou pour installer une PAC en maison ancienne, le dimensionnement doit être effectué avant son achat et sa pose. De fait, l’un des principaux avantages de ce dispositif de chauffage est d’être économique et écologique, du fait de la faible consommation des PAC.
Or, nous l’avons vu : si l’appareil installé ne répond pas aux caractéristiques thermiques de votre habitation, ses performances seront réduites, mais pas votre facture de chauffage ! Il est donc important de choisir un appareil adapté à vos besoins, pour profiter de températures confortables à moindre coût.
Par qui la PAC doit-elle être dimensionnée ?
Pour s’assurer de choisir la bonne pompe à chaleur, il est recommandé de confier l’opération du dimensionnement à un installateur professionnel.
Pour connaître les besoins calorifiques de votre logement, votre installateur réalisera l’étude thermique de l’habitation, première étape à l’installation d’une nouvelle solution de chauffage.
C’est grâce à elle qu’il pourra réaliser le dimensionnement de votre pompe à chaleur, mais aussi vous conseiller sur d’autres sujets, comme la marque du système, l’ajout d’une protection pour pompe à chaleur, l’installation d’un thermostat, etc.
Quels sont les éléments importants pour un bon dimensionnement ?
L’installateur de pompe à chaleur saura alors choisir une puissance calorifique adaptée aux caractéristiques de votre logement, en fonction :
- sa surface (en m² et en m³) : plus elle est importante, plus la PAC devra être puissante ;
- son niveau d’isolation : un bâtiment mal isolé subit des déperditions thermiques qu’il faut prendre en compte pour s’assurer des températures confortables ;
- sa zone géographique : pour connaître les températures extérieures moyennes, surtout par temps froids ;
- ses équipements actuels : pour remplacer un chauffage gaz ou fioul et conserver leurs radiateurs avec la PAC par exemple ;
- ses besoins en eau chaude sanitaire (ECS) : si vous souhaitez une PAC avec production d’eau chaude sanitaire, la puissance peut dépendre du nombre de personnes à approvisionner.
Quel calcul pour bien dimensionner sa pompe à chaleur ?
Le calcul pour une puissance de chauffe bien adaptée
La règle de base indique que la puissance calorifique de la PAC doit être supérieure ou égale à 80 % des déperditions de la maison. Lorsqu’elle fonctionne avec l’appoint électrique, elle doit couvrir 120 % de la déperdition.
Le dimensionnement d’une PAC peut alors être déterminé selon le calcul suivant, qui permet de connaître les déperditions du logement :
Puissance = Volume à chauffer × Coefficient d’isolation du bâti × Différence de température entre l’intérieur et l’extérieur
Surface à chauffer
Pour connaître le volume (m³) de l’espace à chauffer, il suffit de multiplier sa surface par la hauteur sous plafond.
La hauteur sous plafond standard en France étant de 2,5 m, vous pouvez, pour chauffer 120 m² par exemple, appliquer le calcul suivant : 120 × 2,5 = 300 m³.
Le coefficient d’isolation
Vous pouvez trouver cette information sur le DPE de votre habitation si vous l’avez. Autrement, référez-vous aux données suivantes :
La différence entre les températures ambiantes et extérieures
Pour l’intérieur, il vous suffit de savoir quelle température ambiante vous souhaitez ressentir chez vous. À titre informatif, l’ADEME recommande 19 °C dans les pièces de vie.
Pour l’extérieur, il faut connaître la zone climatique où se situe votre logement et vous référer à sa température extérieure de base, en fonction de sa zone :
- H1 : – 9 °C;
- H2 : – 6 °C;
- H3 : – 3 °C.
Il vous suffira ensuite de calculer la différence entre les deux températures. Par exemple, si l’on souhaite chauffer ses pièces à 19 °C et que l’on se situe en zone H2 : 19 – (-6) = 26.
Exemples : quels dimensionnements pour chauffer 100 m² ou 200 m² ?
Le dimensionnement pour chauffer 100 m²
Par exemple, pour installer une PAC pour une maison de 100 m² située en zone H3, à Marseille (13) avec une hauteur sous plafond de 2,5 m et construite selon la RT 2000, il faut calculer comme suit:
Puissance = 250 × 0,85 × 22 = 4 675 watts (ou 4,7 kW)
Les déperditions de cette maison sont donc de 4 675 watts. Pour respecter la règle selon laquelle la PAC doit couvrir au moins 80 % des déperditions, il faudra y installer un système d’au moins 3 740 watts (80 % de 4 675). Cette habitation devra donc accueillir une pompe à chaleur d’une puissance comprise entre 3,7 et 4,7 kW.
Dimensionnement pour chauffer 200 m²
Dimensionnons maintenant une PAC pour une maison de 200 m² située en zone H1, à Amiens (80) avec une hauteur sous plafond de 2,5 m et construite selon la RT 2005 :
Puissance = 500 × 0,75 × 28 = 10 500 watts (ou 10,5 kW)
Pour couvrir entre 80 % et 100 % des déperditions de cette maison, évaluées à 10 500 watts, il faudra installer une PAC d’une puissance entre 8,4 et 10,5 kW.
FAQ : Vos questions sur le dimensionnement d’une pompe à chaleur
À quel point le dimensionnement de la PAC influe sur son prix ?
Le choix de la puissance va grandement faire varier le prix d’une pompe à chaleur. De fait, pour un même modèle avec une puissance différente, le devis peut varier de 1 000 à 3 000 euros en moyenne.
Cela souligne l’importance d’un bon dimensionnement, puisqu’une PAC surdimensionnée vous coûtera plus cher que nécessaire à l’achat. Attention cependant : rien ne sert de choisir une PAC sous-dimensionnée pour payer moins cher son achat, car cela engendrera une surconsommation d’électricité, et donc une explosion de votre facture énergétique !
Pour rappel, il existe des aides pour réduire le devis de vos travaux : prime CEE, MaPrimeRénov’, MaPrimeRénov’ Sérénité, éco-prêt à taux zéro, TVA réduite à 5 %… Testez votre éligibilité et profitez d’un devis au meilleur prix pour votre projet !
Les PAC doivent-elles être dimensionnées de la même manière pour le neuf et la rénovation ?
Que ce soit pour construire un logement neuf ou pour des travaux de rénovation, la règle du dimensionnement indique que la puissance de la pompe à chaleur doit couvrir au moins 80 % des déperditions d’une maison et 120 % avec l’appoint électrique.
À noter toutefois : pour une PAC en relève de chaudière (à ne pas confondre avec les PAC hybrides) la puissance de la pompe à chaleur importe peu : c’est celle de l’appareil à relever, déjà existant, qui compte.
Tous les fabricants de pompes à chaleur commercialisent-ils toutes sortes de puissances ?
Tous les fabricants ne proposent pas toutes les gammes de puissances, mais la majorité d’entre eux répondent aux besoins du plus grand nombre.
De manière générale, l’installateur de votre PAC vous conseillera un ou plusieurs fabricants et modèles en fonction des caractéristiques de votre logement et de la puissance nécessaire pour votre projet parmi, entre autres :
- Daikin ;
- Mitsubishi ;
- Panasonic ;
- Toshiba ;
- Hitachi ;
- Viessmann ;
- Atlantic ;
- LG ;
- De Dietrich ;
- Bosch ;
- Saunier Duval ;
- ou encore Auer.
