La pompe à chaleur récupère les calories présentes dans l'environnement extérieur, pour les transférer dans le logement, en utilisant de l'électricité. Derrière ce principe simple se cache un cycle thermodynamique. Voici comment il fonctionne, quels sont les principaux types de PAC et quels repères permettent d'évaluer leur performance.

Le principe : déplacer la chaleur plutôt que la produire

Contrairement à une chaudière qui produit de la chaleur par combustion, la pompe à chaleur transfère les calories présentes dans l'air, le sol ou l'eau. Elle les capte, élève leur niveau de température grâce à un compresseur puis les restitue dans le logement. Concrètement, une pompe à chaleur peut restituer plusieurs kilowattheures de chaleur (entre 3 et 6) pour un seul kilowattheure d’électricité consommé : c’est ce rapport qui permet d’évaluer sa performance. On parle de coefficient de performance (COP).

Schéma du fonctionnement d’une pompe à chaleur avec unité extérieure, unité intérieure, radiateurs, plancher chauffant et production d’eau chaude sanitaire.

Le cycle de fonctionnement en 4 étapes  

  1. Captation : un fluide frigorigène récupère les calories extérieures et se transforme en gaz.
  2. Compression : un compresseur augmente la pression de ce gaz, ce qui fait monter sa température.
  3. Condensation : le gaz chaud cède sa chaleur au circuit de chauffage et redevient liquide.
  4. Détente : le fluide se détend, se refroidit, et le cycle recommence en continu.

Pour en savoir plus sur les différents types de pompes à chaleur, découvrez notre article dédié : Pompes à chaleur : on vous dit tout !

Les différents types de pompe à chaleur

  • PAC air/air : capte les calories de l'air extérieur et les diffuse par soufflage à l'intérieur. Elle peut aussi rafraîchir en été.
  • PAC air/eau : capte les calories de l'air et chauffe l'eau du circuit (radiateurs, plancher chauffant, eau chaude sanitaire). C'est le modèle le plus répandu en rénovation.
  • PAC sol/eau et eau/eau (géothermie) : puisent la chaleur dans le sol ou une source d’eau, avec un rendement élevé et très stable toute l'année, mais un coût et des travaux plus importants.

Le COP : l'indicateur de performance à connaître

Le coefficient de performance (COP) compare, dans des conditions de mesure données, la chaleur restituée à l'électricité consommée. Un COP de 4 signifie que l'appareil restitue 4 kWh de chaleur pour 1 kWh d'électricité consommé. Pour comparer des appareils destinés au chauffage, le Seasonal Coefficient of Performance (SCOP) indiqué sur l'étiquette énergie est particulièrement utile car il tient compte d'une saison de chauffe. La performance réelle dépend ensuite du climat, du réglage et de l'installation.

Quels repères comparer avant de choisir ?

RepèreCe qu'il indique
SCOPPerformance saisonnière en chauffage, utile pour comparer les appareils
Classe énergétiqueNiveau d'efficacité indiqué sur l'étiquette énergie
Puissance acoustiqueÉmission sonore déclarée par le fabricant
Température de départ d'eauCompatibilité avec les émetteurs et influence sur la performance

Au-delà du type de PAC, comparez la performance saisonnière, la classe énergétique, le niveau sonore et la compatibilité avec les émetteurs du logement. Ces critères sont détaillés dans notre guide pour choisir sa pompe à chaleur. Le prix dépend fortement de la puissance, des travaux nécessaires et de la configuration du site : il doit être comparé à partir de devis portant sur un périmètre identique

L'entretien : ce que dit la loi

Pour les PAC dont la puissance est comprise entre 4 et 70 kW, l'entretien réglementaire doit être réalisé au moins tous les deux ans. Un contrat d'entretien annuel peut être proposé par un professionnel, mais il s'agit d'une formule facultative distincte de l'obligation réglementaire. Selon l'équipement, des contrôles spécifiques du circuit frigorifique peuvent également s'appliquer. Les étapes d'installation et d'entretien d'une PAC permettent d’anticiper ces contrôles et les réglages à prévoir.

Aérothermie ou géothermie : où la PAC puise-t-elle la chaleur ?

Les PAC aérothermiques (air/air et air/eau) captent les calories de l'air extérieur : leur performance varie davantage avec les conditions extérieures. Les systèmes géothermiques utilisent la chaleur du sol ou d'une nappe, dont la température est plus stable, mais ils nécessitent des travaux de captage ou de forage et des conditions de terrain adaptées.

Haute ou basse température : quelle compatibilité ?

Une PAC air/eau fonctionne généralement plus efficacement avec une température d'eau de chauffage modérée, par exemple avec un plancher chauffant ou des radiateurs adaptés. Des modèles haute température existent pour certains réseaux anciens, mais le choix doit être vérifié avec les besoins du logement et les émetteurs en place : la température de départ d'eau influence directement la performance.

La pompe à chaleur peut aussi produire l'eau chaude

Une PAC air/eau peut, en plus du chauffage, assurer la production d'eau chaude sanitaire, souvent via un ballon dédié. C'est un avantage à intégrer dans la comparaison avec d'autres systèmes, car cela regroupe deux usages sur un seul équipement performant.

Pompe à chaleur ou climatisation : quelle différence ?

Une climatisation réversible est techniquement une pompe à chaleur air/air : elle peut refroidir et chauffer en inversant son cycle. La différence tient surtout au dimensionnement et à l'usage prévu. Certains appareils vendus principalement pour le rafraîchissement ne sont pas dimensionnés pour couvrir l'ensemble des besoins de chauffage d'un logement.

synthese

Bon à savoir

Le dispositif « Je passe à l’électrique » permet aux ménages à revenus modestes ou très modestes de bénéficier d’une prime EDF de 1 000 € pour remplacer une ancienne chaudière au gaz ou au fioul par une pompe à chaleur air/eau ou eau/eau. Cette aide, cumulable avec les autres dispositifs existants sous réserve de leurs conditions respectives, vise à rendre le passage à un chauffage plus économe en énergie plus accessible.

Questions fréquentes

C'est quoi une pompe à chaleur, expliqué simplement ?
Un appareil qui prélève de la chaleur dans l'air, le sol ou l'eau et la transfère vers le logement grâce à un cycle thermodynamique alimenté en électricité.

Comment fonctionne une pompe à chaleur en hiver ?
Elle continue à capter de la chaleur quand la température extérieure baisse, mais la performance d'une PAC aérothermique diminue généralement avec le froid. Selon l'installation, un appoint peut alors compléter la production de chaleur.

Quelle différence entre une PAC air/air et air/eau ?
L'air/air diffuse la chaleur par soufflage et peut climatiser ; l'air/eau chauffe l'eau du circuit (radiateurs, plancher, eau chaude) et convient mieux au chauffage central.

Quelle différence entre une pompe à chaleur et une climatisation ?
Une climatisation réversible est une PAC air/air. Le point important est de vérifier si l'appareil est dimensionné principalement pour rafraîchir ou s'il est conçu pour assurer le chauffage du logement dans les conditions climatiques locales.

L'entretien d'une pompe à chaleur est-il obligatoire ?
Oui, pour les PAC de 4 à 70 kW, l'entretien doit être réalisé au moins tous les deux ans. Un contrat annuel peut être choisi en complément, mais il n'est pas en lui-même l'obligation réglementaire.