PAC : aérothermique ou géothermique ?

Aérothermique, la pompe à chaleur (Pac) récupère les calories de l'air extérieur pour chauffer la maison. Géothermique, c'est dans le sol qu'elle puise son énergie. Quels sont les avantages et les inconvénients de ces deux solutions ?

Les pompes à chaleur (Pac) sont les best-sellers du chauffage. Elles équipent aujourd'hui près d'une maison neuve sur deux. Elles peuvent chauffer tout un logement, produire l’eau chaude sanitaire et même rafraîchir l'été. Aucun matériel de chauffage cumule ces trois fonctions. En plus elles répondent aux exigences réglementaires de la Réglementation thermique  2012 qui imposent entre autres le recours à une énergie renouvelable. Qui dit mieux ? Deux options sont alors possibles : l'aérothermie ou la géothermie.

La technologie Inverter de cette Pac aérothermique augmente le Cop et augmente les économies d'énergie. La technologie Inverter permet de ne solliciter que 20 % de la capacité de la pompe si telle est la puissance nécessaire.

Le bon Coefficient de performance (Cop)
Le Cop caractérise la capacité de l’appareil à restituer de la chaleur. C'est le seul indicateur objectif et fiable permettant de comparer les différents matériels entre eux. Le Cop indique le rapport entre la quantité d'énergie nécessaire pour restituer de l'énergie utile au chauffage/rafraîchissement, etc. Plus le  Cop est élevé et meilleures sont les performances. Ainsi, un Cop de 4 signifie que l’énergie thermique restituée pour le chauffage est quatre fois supérieure à l’énergie électrique consommée. Il est naturellement mesuré selon des conditions d'essais en laboratoire normalisées.

Un chauffage presque écologique

Depuis le protocole de Kyoto (Cop 3) ratifié en 1995, la France s'est engagée à diviser par quatre ses émissions de gaz à effet de serre à l'horizon 2050. Pour ce qui concerne le logement, gros émetteur de gaz, le chauffage par pompe à chaleur fait partie des solutions (parmi d'autres) mises à disposition des particuliers pour diminuer leurs émissions et atteindre ces objectifs. Une Pac permet de couvrir 100 % des besoins de chauffage en consommant seulement 30 % d’énergie électrique, les 70 % restants étant puisés dans l’environnement. Dans les faits, les Pac restituent selon les modèles entre quatre à cinq fois plus de calories utiles qu'elles n'en consomment. Un cercle presque vertueux. Qu'elles soient dans l'air ou dans le sol, les calories sont propres, gratuites et surtout inépuisables.

Cette pac est adaptée aux conditions climatiques les plus contraignantes. Et elle est compatible avec les assistants vocaux !

En utilisant une ressource renouvelable et non fossile (excepté lorsque l'électricité provient d'une centrale à charbon), une Pac contribue à la réduction des gaz à effet de serre, ce qui s'inscrit parfaitement dans les objectifs du protocole de Kyoto !

Résistante. Enfin, selon l'Ademe, la durée de vie d'une Pac se situe entre quinze et vingt ans, voire plus, si son entretien a été régulièrement fait par un professionnel qualifié RGE. Selon son utilisation, elle est rentabilisée au bout de quelques années après son installation !

Comment marche une pompe à chaleur ?

Une Pac capte les calories présentes dans la nature (air, eau ou sol) pour les transférer à un niveau de température plus élevé au réseau de chauffage et/ou à un ballon d'eau chaude sanitaire. C'est un peu un réfrigérateur qui fonctionne à l'envers. Les calories sont récupérées dans un évaporateur contenant un fluide frigorigène. Au contact de la chaleur, celui-ci se transforme en vapeur. Un compresseur électrique aspire alors ce fluide, le comprime et en augmente la température. Le fluide chaud est ensuite transféré à un condenseur qui cède sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage ou chauffe l’air en se condensant. Le fluide à l’état liquide chute en pression et en température lorsqu'il traverse le détendeur. Le fluide revient alors dans l’évaporateur où il recommence un nouveau cycle.

Un bon calibrage. C'est la règle d'or pour des performances optimales. Un surdimensionnement augmente le coût de l’installation sans apporter une économie notable de la consommation du chauffage. Le choix d’un appareil de trop faible puissance entraîne une consommation énergétique également trop importante provoquée par des périodes de fonctionnement du chauffage d'appoint.

Avis d'expert
Pour Thierry Bertrand, responsable technique chez Sofath (une entreprise qui fabrique et installe des Pac aérothermiques et géothermiques) et formateur à Qualipac, « avec des maisons parfaitement isolées les besoins en calories sont de moins en moins importants. Du coup les puissances nécessaires pour le chauffage diminuent aussi ».
Faire construire sa maison : Y a-t-il des limites à l'installation de la géothermie ?
Thierry Bertrand : La première question à se poser avant de choisir entre l'aérothermie et la géothermie est de savoir si on peut installer la géothermie dans le jardin. Si ce n'est pas possible nous orientons les clients vers l'aérothermie. Mais il est très rare que cela ne soit pas possible. Ainsi dans les Bouches-du-Rhône et dans la Drôme, une maison de 145 m2 n'a besoin que de 90 m2 de capteurs. En Haute-Savoie à 1.000 mètres d'altitude, c'est 150 m2.
Combien ça coûte ?
Une Pac géothermique coûte en moyenne 15 à 20 % plus cher qu'une Pac aérothermique. Si le prix peut légitimement être un frein dans le choix définitif de l'acquéreur, le retour sur investissement se fait rapidement entre cinq et sept ans. Par ailleurs, la géothermie apporte une réelle plus-value à la maison en cas de revente.
Comment choisir la bonne puissance ?
Il y a des règles de dimensionnement à respecter. Il ne faut jamais surdimensionner le matériel. Une Pac aérothermique doit pouvoir assurer 120 % des besoins de la maison. Si sur ces 120 %, elle ne peut en fournir que 100 %, elle a l'obligation réglementaire d'avoir un appoint électrique. Cette résistance devra être prise en compte dans l'abonnement EDF. En revanche la Pac géothermique peut couvrir ces 120 % en se passant de la résistance d'appoint. Le dimensionnement de la pompe à chaleur et de l’appoint repose sur la recherche d’un optimum entre le coût d’investissement et le coût d’exploitation annuel.
Qu'en est-il de l'eau chaude sanitaire ?
Les Pac sont aujourd'hui pratiquement toutes en double service. Autrement dit elles assurent le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire. Pour 150 m2 habitables, 5 kW suffisent à chauffer et produire l'ECS. On peut se permettre aussi d'avoir une petite capacité de stockage grâce à un renouvellement plus rapide. Pour un ballon de 200 litres, il ne faut qu'une vingtaine de minutes pour passer de 45 à 55°.
Et les émetteurs de chaleur ?
Aujourd'hui le plancher chauffant domine. Mais avec des maisons très isolées, son inertie peut poser des problèmes. Nous travaillons avec de nouvelles dalles d'enrobage qui justement la diminuent. Une montée de 1° par heure est aujourd'hui possible. Le radiateur peut revenir ainsi que la ventilation soit par des split ou des consoles Inverter. Dans les prochaines maisons, on peut imaginer une base de plancher à 30 %, le complément se faisant par des ventiloconvecteurs.

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