Quel est le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau ?
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Sommaire
Une pompe à chaleur air-eau diffuse de la chaleur dans votre logement via vos radiateurs. Elle peut aussi produire de l’eau chaude sanitaire, si besoin. Pour l’installer, vous avez besoin d’un réseau de chauffage central. Vous souhaitez en savoir plus sur le fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau ? On vous dit tout !
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Comprendre le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau
Comment fonctionne une pompe à chaleur air-eau ?
La pompe à chaleur air-eau extrait les calories de l’air extérieur et les transforme en chaleur qui est redistribuée dans le réseau de chauffage central du logement. Cette pompe à chaleur (PAC) permet de chauffer votre habitation, mais elle peut également servir pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS).
Pour être plus précis, les calories qui sont récupérées dans l’air par l’unité extérieure permettent d'évaporer le fluide frigorigène contenu dans la PAC.
Le gaz ainsi obtenu est alors comprimé dans un compresseur afin d’augmenter sa température. Il rejoint un condenseur dans lequel il devient liquide en libérant sa chaleur. Celle-ci est récupérée par l’eau du circuit de chauffage.
Le fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau est économique, car il ne nécessite aucun combustible. En l’installant, vous dites adieu au fioul, au gaz ou même aux bûches de bois !
En revanche, la PAC nécessite un peu d'électricité pour se mettre en marche et faire circuler le fluide caloporteur.
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Quels sont les différents types de pompes à chaleur air-eau ?
Toutes les pompes à chaleur ne sont pas identiques, il en existe différents types :
Type de PAC | Fonctionnement | Système | Utilisation | Prix |
|---|---|---|---|---|
Capte les calories dans l’air extérieur et diffuse la chaleur dans l’air intérieur via des ventilo-convecteurs (ou splits). | Aérothermique | Chauffage et climatisation | entre 4 000 et 18 000 € | |
Pompe à chaleur air-eau | Capte les calories dans l’air extérieur et distribue la chaleur dans le réseau hydraulique de la maison (radiateur, plancher chauffant, ballon d’eau…). | Aérothermique | Chauffage et ECS (certains modèles sont réversibles pour rafraîchir le logement) | entre 10 000 et 18 000 € |
Capte la chaleur dans le sol ou l’eau souterraine et distribue la chaleur hydraulique (radiateurs, plancher chauffant, ballon d’ECS…). | Géothermique ou hydrothermique | Chauffage et ECS (certains modèles sont réversibles pour rafraîchir le logement) | entre 20 000 et 40 000 € | |
Une pompe à chaleur air-eau est combinée à une chaudière à condensation (au gaz ou à bois) pour que celle-ci puisse prendre le relais en cas de baisse de fonctionnement de la PAC (hiver froid). | Hybride : PAC + chaudière | Chauffage et ECS | entre 8 000 et 15 000 € |
La pompe à chaleur air-eau fait partie des PAC aérothermiques (avec le modèle air-air). Il existe deux grands types :
la PAC air-eau monobloc : elle est composée d’une ou de deux unités, mais tous les composants, ainsi que le fluide frigorigène sont intégrés dans l’unité extérieure. Les deux unités (ou les émetteurs de chaleur dans le cas d’une seule unité) sont reliées par des liaisons hydrauliques ;
la PAC air-eau bibloc : elle est composée de deux unités (intérieure et extérieure), reliées par des liaisons frigorifiques (le fluide frigorigène circule entre les deux). Les composants sont donc répartis dans les deux blocs.
Il est possible de distinguer d’autres types en fonction de l'utilisation et des caractéristiques techniques, par exemple :
la pompe à chaleur air-eau basse température, qui produit de l’eau chaude à une température relativement basse (entre 35 et 50 °C) ;
la pompe à chaleur air-eau haute température, qui produit de l’eau chaude à une température relativement élevée (jusqu'à 60 °C, voire 70 °C pour certains modèles) ;
la pompe à chaleur air-eau réversible, qui rafraîchit votre logement en été grâce à un système inversé ;
la pompe à chaleur air-eau avec production d’eau chaude sanitaire (ECS), grâce à un ballon de stockage intégré.
🔎 À noter : on parle de modèle « duo » lorsque la PAC permet de produire de l’ECS et de « mono » lorsqu’elle ne concerne que le chauffage.
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Est-ce qu'une pompe à chaleur doit tourner tout le temps ?
Non, quel que soit le modèle choisi, une pompe à chaleur ne doit pas fonctionner en continu. Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau se fait par cycles : lorsque la température de vos pièces redescend, elle se met en marche pour réchauffer votre maison.
C’est grâce aux thermostats que votre appareil détecte les baisses de chaleur, ce qui lui permet de se lancer et de s’arrêter lorsque la température de consigne est atteinte.
⚠️ Attention : si votre PAC fonctionne en continu, ça peut être le signe d’un mauvais dimensionnement (PAC pas assez puissante) ou de mauvais réglages.
Est-ce qu'une pompe à chaleur suffit pour chauffer une maison ?
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau est assez efficace pour chauffer l’ensemble d’une maison et même pour couvrir les besoins en eau chaude sanitaire des habitants.
Toutefois, ses performances dépendent de plusieurs facteurs, comme la qualité de l’isolation du logement, le bon dimensionnement de l'équipement, le type de PAC et les émetteurs de chaleur.
Le fonctionnement de votre pompe à chaleur air-eau est optimisé par une bonne isolation et une puissance adaptée à la surface à chauffer, aux besoins du foyer et au climat de la région.
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Fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau : quels sont ses composants ?
Une pompe à chaleur air-eau (bibloc ou monobloc) est composée de plusieurs éléments, dont :
un évaporateur : il permet de capter les calories de l’air extérieur, grâce au fluide frigorigène (à l'état liquide et à basse température) ;
un ventilateur : grâce à lui, l’air est aspiré et circule à travers l'évaporateur pour réaliser l'échange de chaleur ;
un compresseur : il permet de compresser le liquide frigorigène qui se transforme en gaz chaud sous haute pression ;
un condenseur : aussi appelé échangeur thermique, c’est ici que le fluide frigorigène à l'état gazeux libère sa chaleur dans le circuit hydraulique de la maison (et redevient à l'état liquide) ;
un circulateur : cet élément permet de faire circuler l’eau chauffée par la PAC vers les radiateurs ou les planchers chauffants ;
un détendeur : une fois qu’il a libéré sa chaleur, le fluide frigorigène est encore sous haute pression et passe par le détendeur pour la réduire (ainsi que sa température). Un nouveau cycle peut commencer !
🔎À noter : l’installation de l'unité extérieure doit être prévue dans un endroit bien aéré, comme une cour ou un jardin.
Quelle est la consommation électrique d'une pompe à chaleur air-eau ?
Une pompe à chaleur air-eau utilise de l'électricité pour fonctionner. Sa consommation électrique est variable et dépend de plusieurs facteurs comme :
l’isolation du bâtiment ;
le coefficient de performance (COP) de l’appareil ;
la surface à chauffer ;
les besoins en eau chaude sanitaire (ECS) ;
la zone géographique (climat) ;
la température de consigne ;
le bon dimensionnement de la PAC ;
l’entretien de l'équipement.
La pompe à chaleur est un système de chauffage économique, car elle produit plus d'énergie qu’elle n’en consomme, contrairement à la plupart des appareils sur le marché.
Du point de vue technique, la PAC consomme de l'électricité pour faire circuler le fluide frigorigène dans le circuit, au niveau du compresseur. Toutefois, grâce à l'apport gratuit de l'air extérieur, la consommation électrique est nettement inférieure à la quantité de chaleur diffusée à l’intérieur.
En moyenne, une PAC air-eau consomme 1 kWh d'électricité pour 3 kWh produits. Ce rapport est exprimé par le COP (coefficient de performance) de l’appareil. Plus le COP est élevé, plus l’appareil est performant et économe.
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Comment bien régler une pompe à chaleur air-eau pour optimiser son fonctionnement ?
Comme nous l’avons souligné, il est important de bien dimensionner sa pompe à chaleur pour profiter d’un équipement performant et adapté à vos besoins.
D’autres éléments peuvent être considérés pour optimiser le fonctionnement de votre pompe à chaleur air-eau, notamment en ce qui concerne les réglages. Voici quelques conseils :
la température de consigne ne doit pas être trop élevée, pour éviter une consommation électrique trop importante, vous pouvez utiliser le thermostat pour régler les températures en fonction de votre mode de vie ;
la température de l’ECS doit être réglée entre 50 et 55 °C, pour un bon compromis entre confort et économies (vous pouvez aussi profiter des heures creuses, si votre contrat le permet) ;
le réglage de la courbe de chauffe (loi d’eau) est très important pour obtenir la chaleur idéale (l’installateur s’en charge, même si vous pouvez affiner ses réglages, à condition d’avoir quelques connaissances) ;
le réglage des émetteurs de chaleur, par exemple en ouvrant les vannes thermostatiques des radiateurs dans la pièce où se situe le thermostat.
Un entretien régulier des radiateurs et de la PAC est indispensable pour garantir un bon fonctionnement et allonger la durée de vie de vos équipements.
💡 Notre conseil : prévoyez un entretien annuel, même si l’entretien obligatoire est tous les 2 ans (de 4 à 70 kW), car certains fabricants n’appliquent pas les garanties en cas de problème si la PAC n’a pas été entretenue dans l’année.
Est-ce rentable d'installer une pompe à chaleur air-eau ?
La pompe à chaleur air-eau est un équipement de chauffage économique et écologique. Lorsqu’elle est bien dimensionnée et adaptée aux besoins de votre foyer, elle peut être vraiment rentable !
En 2025, face au tournant écologique et à la situation énergétique dans le monde, les pompes à chaleur s’imposent comme des solutions d’avenir… en plus d’aider à faire des économies !
Exemple d'installation de pompe à chaleur en Essonne (91)
En 2024, notre client remplace son ancienne chaudière gaz énergivore par une pompe à chaleur air-eau afin de diminuer le montant de sa facture d'énergie.
Ses revenus annuels sont inférieurs à 22 461 €. Ce client peut donc cumuler les montants maximaux de la Prime Effy et de MaPrimeRénov'.
Prestation Effy : dépose de l’ancienne chaudière gaz et fourniture et pose d’une pompe à chaleur air-eau (chauffage et eau chaude sanitaire, 11 kw, monophasé, bibloc).
|
Montant des travaux |
12 290 € |
| Prime Effy | - 4 400 € |
| MaPrimeRénov' | - 4 000 € |
| Reste à payer | 3 890 € |
|
Economies annuelles
|
800 €* |
*soit une diminution du montant de la facture d'énergie de l'ordre de 50 %.
💡 L’astuce : pour augmenter la rentabilité de votre PAC, misez sur les économies d'énergie et les aides financières !
Choisissez un modèle avec un COP élevé et bien dimensionné pour profiter d'économies d'énergie substantielles !
Vérifiez les conditions pour obtenir les aides à la rénovation énergétique, car la pompe à chaleur air-eau est éligible ! MaPrimeRénov' et la Prime Énergie sont deux aides incontournables pour réduire le prix de votre devis. Il existe également des aides locales.
Même si son prix est conséquent, entre 10 000 et 18 000 €, le coût de votre PAC air-eau peut être réduit de 10 100 € en cumulant MaPrimeRénov' et la Prime Effy !
Votre installateur RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) doit également appliquer la TVA à 5,5 % sur le matériel et la main-d’oeuvre, et vous pouvez souscrire un éco-prêt à taux zéro ou un prêt avance mutation pour financer votre reste à charge.
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FAQ : Fonctionnement pompe à chaleur air-eau
La pompe à chaleur air-eau peut fonctionner lorsque les températures extérieures sont faibles. Dans ces conditions toutefois, les performances sont moins bonnes et votre confort peut être réduit. Vous pouvez conserver votre chaudière actuelle pour qu'elle prenne le relais pendant les jours les plus froids de l'année ou installer une solution de chauffage d’appoint, comme un poêle à bois.
En moyenne, une pompe à chaleur pour une habitation de 100 m² consomme 5 100 kWh par an (selon l’ADEME). Pour connaître le coût annuel approximatif, vous devez multiplier 5 100 kWh par le prix du kWh en ce moment.
Bien sûr, il est possible de raccorder une pompe à chaleur sur des radiateurs existants, surtout si vous choisissez un modèle air-eau. En rénovation, vous devez toutefois vérifier si les radiateurs sont compatibles (basse température ou haute température, PAC réversible…). N’hésitez pas à demander conseil à un installateur RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) pour vous assurer de la compatibilité du système.
