Comment dimensionner une pompe à chaleur air-eau ?

Les pompes à chaleur air-eau sont des systèmes de chauffage économiques, mais seulement si l’appareil est bien adapté à vos besoins. L'étape de son dimensionnement est donc essentielle ! Elle consiste à déterminer la puissance nécessaire pour chauffer efficacement et confortablement un logement.

En effet, une PAC correctement dimensionnée permet :

• d’assurer un confort optimal ;
   

• d’optimiser sa consommation pour réduire jusqu'à 40 % vos factures de chauffage ;
   

• de préserver la durée de vie de l’équipement en évitant les cycles courts ou les surcharges.

🔎 À noter : il est recommandé que le dimensionnement d’une pompe à chaleur doit lui permettre de couvrir au moins 80 % des déperditions du logement si elle fonctionne sans appoint ou 120 % des déperditions si elle fonctionne avec un appoint électrique.

Quels sont les risques d’un mauvais dimensionnement ?

À l’inverse, une PAC surdimensionnée ou sous-dimensionnée peut entraîner des dysfonctionnements, une usure prématurée et des factures plus élevées que nécessaire :

• un modèle trop peu puissant va chauffer inefficacement lors des périodes froides. Cela implique des risques de fonctionnement intensif et donc d’usure, et vous devrez souvent avoir recours à un chauffage d’appoint, ce qui augmente la consommation et les coûts de chauffage ;
   

• un modèle surdimensionné fonctionne par cycles courts (arrêts et redémarrages fréquents), ce qui provoque une usure prématurée du compresseur, une forte consommation électrique et une diminution du confort.

En résumé, vous avez tout intérêt à passer du temps sur l'étape du dimensionnement de votre pompe à chaleur afin que son installation conserve bien ses promesses d'économies !

Qui doit dimensionner une pompe à chaleur ?

Vous l’avez compris : le choix d’une pompe à chaleur adaptée nécessite une expertise technique. L’opération doit donc être confiée à un professionnel afin qu’il réalise un bilan thermique complet de votre habitation. Ainsi, il pourra déterminer ses déperditions et trouver la puissance adaptée à ses caractéristiques et à vos besoins.

💡 Notre conseil : choisissez un artisan certifié RGE (reconnu garant de l’environnement) pour dimensionner et installer votre PAC. C’est un label obligatoire pour que votre projet soit éligible aux aides pour la rénovation énergétique !

Le dimensionnement dépend de plusieurs facteurs propres à votre habitation. Ces paramètres doivent donc tous être scrupuleusement étudiés par le professionnel lors du bilan thermique qui permettra de connaître le niveau de déperditions de votre logement.

1. Le volume à chauffer

Le volume (en m³) à chauffer est le premier critère essentiel au dimensionnement, puisque la pompe à chaleur doit être suffisamment puissante pour chauffer l’ensemble de la maison. Ainsi, plus le volume à chauffer est grand, plus les calories à capter de l’extérieur seront importantes.

Le volume se calcule en multipliant la surface habitable par la hauteur sous plafond. Par exemple, pour une surface de 120 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m : 120 m² × 2,5 m = 300 m³

2. Le niveau d’isolation

Une bonne isolation (construction récente ou rénovée selon les normes en vigueur) réduit les pertes de chaleur et permet d’installer une PAC moins puissante. À l’inverse, si le logement est mal isolé et que l’appareil doit combler ces pertes thermiques, il devra être surdimensionné en conséquence.

🔎 À noter : on recommande toujours d’améliorer l’isolation avant d’installer une pompe à chaleur. Dans le cas contraire, la consommation de chauffage restera élevée à cause des déperditions thermiques. De plus, si des travaux sont réalisés par la suite, alors la PAC ne sera plus adaptée.

Le coefficient d’isolation thermique (W/m³·°C) dépend de l'état du bâtiment. Il sera déterminé par votre artisan lors de l'étude de votre maison, mais pour une première estimation, on peut considérer les coefficients indicatifs suivants :

3. La zone climatique

Les températures extérieures moyennes de votre région influencent le dimensionnement de votre chauffage, qui devra être plus puissant dans un climat froid, où l’air contient moins d'énergie (car la PAC air-eau utilise les calories de l’air).

En France, les zones climatiques sont classées de H1 (froides) à H3 (douces), chacune avec leur température minimale extérieure de référence :

• -9 °C en zone H1 ;

• -6 °C en zone H2 ;

• -3 °C en zone H3.

Par exemple, une installation à Strasbourg (zone H1) devra être plus puissante qu’à Nice (zone H3).

🔎 À noter : ces zones déterminent la valeur moyenne des consommations énergétiques exigées pour respecter les normes de construction RE 2020 et/ou pour y adapter les rénovations.

4. La température intérieure souhaitée

La température intérieure, généralement fixée entre 19 et 21 °C, est à prendre en compte pour déterminer la puissance nécessaire.

Ce qui compte ici, c’est surtout la différence entre la température intérieure et extérieure : plus elle est élevée, et plus le chauffage doit produire de chaleur (et donc consommer d'énergie) pour atteindre la consigne. C’est le cas de tous les équipements, pas seulement des pompes à chaleur !

Le bon dimensionnement d’une pompe à chaleur air-eau repose sur plusieurs étapes, qui commencent par le recours à un professionnel qualifié. Voici les grandes étapes à respecter pour lui garantir une performance optimale.

1. Évaluer le logement et son système de chauffage actuel

Avant toute chose, il faut analyser l’existant :

• quel est votre mode de chauffage actuel (chaudière gaz, fioul, électrique… ?) ;
   

• êtes-vous équipé d’un réseau de chauffage central compatible ;
   

• avez-vous besoin d’un équipement qui produit aussi de l’eau chaude sanitaire (ECS) ;
   

• votre logement est-il suffisamment isolé pour que la PAC soit performante ?

Cette première phase permet de juger de la pertinence d’installer une PAC air-eau chez vous et d’anticiper d’éventuels travaux à réaliser en amont.

2. Réaliser un bilan thermique précis

Ce diagnostic est une étape indispensable pour estimer :

• les déperditions énergétiques du bâtiment (murs, toiture, fenêtres, plancher) ;
   

• le volume habitable à chauffer (surface × hauteur sous plafond) ;
   

• les températures de référence locales (selon les zones climatiques).

Ce diagnostic technique sert de base au calcul de la puissance nécessaire pour la PAC. Une estimation ne suffit pas : votre logement doit être rigoureusement étudié et toutes ses caractéristiques entrent en jeu !

3. Choisir le mode de fonctionnement de la PAC

Il existe plusieurs modes de fonctionnement pour une PAC air-eau, chacun influant directement sur la puissance requise :

• en mode monovalent, la PAC couvre seule tous les besoins. Une configuration réservée aux logements très bien isolés et en climat doux ;
   

• en mode mono-énergétique, la PAC est assistée par une résistance électrique qui fournit les calories manquantes pour chauffer correctement votre logement par grand froid ;
   

• en mode bivalent (parallèle ou alternatif), la PAC est assistée par une chaudière existante ou neuve. Pour cette solution adaptée aux climats très froids, on parle parfois de pompe à chaleur ou de chaudière hybride.

Le bon choix dépend de votre région, de votre isolation et de vos équipements actuels.

4. Calculer la puissance de chauffe nécessaire

À partir des résultats du bilan thermique et du mode de fonctionnement choisi, la puissance de la PAC est calculée :

• en mode monovalent, la PAC doit couvrir 100 % des besoins de chauffage. On recommande une couverture correspondant à 120 % des déperditions du logement ;
   

• en mode monovalent avec appoint électrique, ce dernier couvre une partie de la production et l’appareil doit en couvrir au moins 80 % ;
   

• en mode bivalent, la couverture est ajustée en fonction de la température de bascule avec le chauffage qui lui est associé.

5. Sélectionner le bon modèle de PAC

Enfin, l’artisan vous orientera vers le type de PAC le plus adapté et vers la marque entrant le mieux dans votre budget :

• PAC air-eau basse température pour plancher chauffant ou radiateurs basse température ;
   

• PAC air-eau haute température si vous conservez des radiateurs anciens ou si l’isolation est moyenne.

Chaque modèle a des rendements différents selon les températures extérieures, d'où l'importance d’un accompagnement sur mesure.

6. Faire appel à un artisan RGE pour l’installation

Votre installateur n’intervient pas seulement pour dimensionner votre appareil, mais aussi pour l’installer ! Seul un chauffagiste RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) peut :

• réaliser un dimensionnement fiable et conforme aux normes ;
   

• installer l’équipement dans les règles de l’art et dans le respect de la réglementation ;
   

• vous faire bénéficier des aides financières disponibles, comme MaPrimeRénov’, la prime énergie, l’éco-PTZ, la TVA à taux réduit, les aides locales, etc.

Calcul pour estimer le dimensionnement

Un vrai dimensionnement doit être réalisé par un professionnel, mais il est possible de simuler la puissance moyenne nécessaire pour votre logement à l’aide du calcul suivant :

• 80 % des déperditions de votre habitation pour un fonctionnement sans appoint électrique ;
   

• 120 % des déperditions avec l’assistance d’une résistance.

🔎 À noter :
P = puissance nécessaire en watts (W) ;
V = volume à chauffer en m³ ;
C = coefficient de déperdition thermique (W/m³·°C) ;
ΔT = différence entre la température intérieure souhaitée et la température extérieure minimale.

Exemple de dimensionnement d’une pompe à chaleur

Pour une maison de 120 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m (V = 300 m³), qui est bien isolée (C = 0,7) et située à Lyon (température extérieure minimale de -9 °C), avec une température intérieure souhaitée de 20 °C (ΔT = 20 - (-9) = 29 °C), on fait le calcul suivant :