PAC air-air ou air-eau : comparaison, fonctionnement, types et prix

Les pompes à chaleur air-air et air-eau utilisent de l’électricité pour leur fonctionnement. Les calories de l’air extérieur sont utilisées pour chauffer l’intérieur de la maison. Ces systèmes présentent un intérêt car ils génèrent davantage d’énergie qu’ils ne consomment. Cependant, ils ne sont pas sans défauts et ne correspondent pas aux mêmes usages. Conseils Thermiques cherche à réaliser un comparatif objective.

Comparatif des pompes à chaleur air-air et air-eau

Pompe à chaleur	air-air	air-eau
Emetteur	Air pulsé : – Unité murale – Plafonnier – Gaines	Chauffage central : – Plancher chauffant – Radiateurs à eau – Eau chaude sanitaire
Appoint	Résistance électrique Poêle à bois	Résistance électrique Chaudière en relève (préférable)
Performance	COP entre 2 et 2.5	COP entre 2.5 et 3
Confort en hiver	Moyen	Bon à très bon
Confort en été	Climatisation	Rafraichissement
Fiabilité	Relative	Relative
Prix	5 000 à 10 000€	15 000€
Aides financières	Non	Oui
Alternatives	Poêle à granulés Chauffage électrique	Chaudière à granulés Chaudière gaz

 

Fonctionnement des pompes à chaleur aérothermiques

Principe : Les PAC air-air et air-eau font partie des pompes à chaleur appelées « aérothermiques ». Effectivement, elles absorbent la chaleur de l’air extérieur afin de la renvoyer à l’intérieur de la maison.

Emetteurs de chaleur : La principale distinction réside dans les émetteurs de chaleur. La PAC air-air permet de restituer la chaleur en utilisant des ventilo-convecteurs ou des gaines de soufflage. La PAC air-eau transmet la chaleur au réseau de chauffage central à travers un plancher chauffant ou des radiateurs à eau.

 

La PAC air-eau peut chauffer de l’eau chaude sanitaire (avec un appoint), ce qui n’est pas le cas de la PAC air-air.

La pompe à chaleur : ne peut pas fournir suffisamment de chaleur à l’air (généralement entre -10 et +12°C en hiver) pour alimenter directement le système de chauffage (entre 30 et 60°C). Il convient donc d’augmenter sa température. C’est justement ce que fait la pompe à chaleur. Ainsi, elle emploie un fluide frigorigène en circuit fermé qui est évaporé et condensé de manière alternée en fonction des composants qu’il traverse :

 

• Evaporateur : le fluide se vaporise en raison de la chaleur de l’air extérieur.
• Compresseur augmente la pression du fluide, ce qui augmente sa température.
• Condenseur : La contraction du fluide. L’énergie émise est recueillie par le système de chauffage.
• Détendeur : La pression du liquide diminue et sa température baisse avec le détendeur.

Ce phénomène thermodynamique entraîne une augmentation de la température entre la source froide (l’air) et la source chaude (le four). Le cycle de la pompe à chaleur nécessite évidemment de l’électricité, principalement au niveau du compresseur. Cependant, en fin de compte, l’énergie générée dépasse celle consommée, ce qui constitue l’intérêt du système.

Performances des pompes à chaleur air-air et air-eau

• Le coefficient de performance (COP) : exprime l’efficacité de la pompe à chaleur à une température spécifique. Un COP de 4 indique que la pompe à chaleur utilise 1 kWh d’électricité pour générer 4 kWh de chaleur. Parfois, on évoque également le SCOP qui tient compte de toute une saison de chauffe. Cependant, il est important de noter que ces indicateurs ne traduisent pas les résultats en situation réelle. Ils sont utilisés pour comparer les produits entre eux. Dans la réalité, les performances des pompes aérothermiques varient. Précisions.
• Les performances météo-sensibles : Comme nous l’avons vu, les PAC air-air et air-eau utilise l’air extérieur pour prendre les calories. En d’autres termes, lorsque les températures diminuent, les performances des PAC aérothermiques diminuent. Prenons l’exemple d’une PAC air-eau qui alimente des radiateurs classiques et affiche un COP de 2.45 à 7°C. C’est à une température de -7°C que ce COP diminue à 1.7. Il est ainsi conclu que les PAC aérothermiques sont destinées aux hivers doux.

• Pertes de puissance : de plus, les PAC aérothermiques perdent de leur puissance maximale en même temps que les températures augmentent (alors que les besoins de chauffage augmentent). Lorsque la température est de -7°C, une pompe à chaleur air-air de 8.8 kW ne pourra fournir que 6.1 kW, ce qui représente une diminution de 31% de sa puissance nominale. Les PAC aérothermiques ont donc souvent besoin d’une énergie supplémentaire pour les « soutenir » en cas de fortes températures.

L’appoint peut être une résistance électrique, un chauffage électrique ou un poêle à bois pour une pompe à chaleur air-air.

Les appareils air-eau peuvent être équipés d’une résistance électrique ou d’une ancienne chaudière qui a été remplacée (bien plus économique à utiliser).

• Rôle des émetteurs de chaleur : en conclusion, il convient de souligner que plus la température des chauffages est proche de celle de l’air extérieur, plus les pompes à chaleur aérothermiques sont efficaces. En effet, la température n’est plus nécessaire. En d’autres termes, cela implique que les pompes à chaleur air-eau seront souvent plus efficaces que les modèles air-air, car les émetteurs de chaleur fonctionnent généralement à une température plus basse.

Pour une PAC air-eau, il sera donc préférable d’utiliser des émetteurs basse température tels que les planchers chauffants et les RBT.

Il convient de noter que le COP réel d’une PAC air-air est compris entre 2 et 2,5, tandis qu’il est plutôt de 2,5 et 3 pour une PAC air-eau.

Types de pompes à chaleur air-air et air-eau

 

Pompe à chaleur air-air : se distinguent d’abord par leurs éléments distincts. Si tel est le cas, une unité extérieure capte les calories provenant de l’extérieur, puis la répartit à travers une unité intérieure (monosplit) ou plusieurs (multisplits). Il existe différentes formes de ces unités intérieures :

Type	Unité murale	Console	Plafonnier	Gaines (combles)
Avantages	Facile à installer à mi hauteur Peu cher	Facile à installer en position basse Peu cher	Plus discret Un peu moins bruyant	Très discret Peu bruyant (1 ventil. dans les combles)
Inconvénients	Plus bruyant	Plus bruyant	Un peu plus cher Plus compliqué	Plus cher Installation complexe

 

Certains systèmes sont également appelés « monobloc ». La PAC air-air ici est composée d’un seul bloc situé dans les combles. Il y a un réseau de gaines qui distribue la chaleur.

Pompe à chaleur air-eau : en ce qui concerne les PAC air-eau, on peut d’abord identifier les modèles « à basse température » qui peuvent alimenter des planchers chauffants et des radiateurs basse intensité. La priorité est toujours accordée à cette technologie plus performante dans les nouveautés. Il est important de considérer la possibilité de faire travailler les radiateurs existants à basse température lors de la rénovation, voire d’installer un plancher chauffant en cas de travaux importants.

Si ce n’est pas le cas, il sera possible de modifier les chauffages ou de se tourner vers des PAC air-eau à « haute température » conçues pour alimenter des radiateurs traditionnels et de l’eau chaude sanitaire (avec appoint).

Confort des pompes à chaleur air-air et air-eau en hiver

Les pompes à chaleur air-air : diffusent la chaleur par convection forcée, avec une unité habituellement par pièce. Le confort est inférieur car ce genre de chauffage à air pulsé ne produit pas de rayonnement (chauffage des individus et des murs).

 

Les pompes à chaleur air-eau : sont en revanche connectées au chauffage central. Les radiateurs basse température et les planchers chauffants offrent un confort thermique optimal grâce à une grande quantité de rayonnement. Le confort demeure satisfaisant avec des radiateurs à eau traditionnels, bien que la luminosité soit légèrement réduite.

Confort des pompes à chaleur air-air et air-eau en été

 

Les PAC aérothermiques appelées « réversibles » ont la capacité de favoriser le confort pendant l’été en inversant le flux de chaleur. Cependant, cela entraîne des consommations d’énergie électrique.

Les pompes à chaleur air-air : L’utilisation de l’air pulsé assure une climatisation optimale du logement. On qualifie parfois les PAC air-air de climatiseurs réversibles, car elles sont conçues pour générer d’abord du froid.

Les pompes à chaleur air-eau : sont une fonction de refroidissement qui permet de diminuer de 3 ou 4°C et qui est spécifique aux installations sur plancher chauffant. Il s’agit de faire circuler une eau plus fraîche dans le plancher chauffant en veillant à ce que la température ne baisse pas trop bas (risque de condensation). Il convient également de mettre en place des ventilo-convecteurs à eau dans les pièces à climatiser. Dans cette situation, le confort en mode chauffage est restreint.

Entretien des pompes à chaleur aérothermiques

Les PAC air-air ou air-eau sont moins exigeantes en matière d’entretien que les chaudières au bois, en particulier. Il faut simplement faire circuler l’air autour de l’unité extérieure en retirant les feuilles ou le pollen.

Il est également important de prendre soin régulièrement des unités intérieures des pompes à chaleur air-air en ce qui concerne les divers filtres à air, mais la contrainte reste restreinte :

Chaque année, un technicien effectue un entretien pour prolonger la durée de vie du système. Son objectif est de garantir un nettoyage plus approfondi et de vérifier en particulier l’étanchéité du circuit frigorifique ainsi que les performances de la PAC. Il est impératif de passer cet entretien tous les deux ans.

 

Quelle différence de prix entre pompe à chaleur air-eau et air-air ?

Le coût peut également varier entre les pompes à chaleur air-air et air-eau, aussi bien pour l’acquisition du matériel que pour sa mise en œuvre. Vous pouvez comparer plusieurs devis demandés auprès d’au moins 3 installateurs RGE pour un projet qui correspond à votre budget.

En dehors de la pose, on estime que le prix d’une pompe à chaleur air-air varie de 1 500 à 5 000 €, tandis que celui d’un modèle air-eau varie de 7 000 à 13 000 €. Des prix d’autant plus élevés qu’ils incluent la main-d’œuvre :

Type de pompe à chaleur	Coût au m² (fourchette basse à haute)	Coût pour une surface de 100 m²	Coût pour une surface de 120 m²	Coût pour une surface de 200 m²
Air-air	60 à 90 €/m²	6 000 à 9 000 €	7 200 à 10 800 €	12 000 à 18 000 €
Air-eau	90 à 130 €/m²	9 000 à 13 000 €	10 800 à 15 600 €	18 000 à 26 000 €

 

Il convient de souligner que divers facteurs pourront influencer le devis, tels que le nombre de splits à installer pour une PAC air-air ou la fonction ECS pour un système air-eau. Le coût des deux modèles sera également augmenté en fonction des fonctionnalités sélectionnées (connectivité, système monobloc ou bibloc, réversibilité, type d’émetteurs, coefficient de performance (COP), design…).

De plus, le coût plus élevé du modèle air-eau permet d’obtenir davantage d’aides financières et de respecter davantage l’environnement, même s’il n’a pas l’avantage de fournir du confort en été.

 

Quelles aides pour réduire le coût d’une PAC air-air ?

 

En raison de sa nature réversible, la PAC air-air peut bénéficier de primes inférieures à celles d’une PAC air-eau :

• les primes CEE, dont le montant varie de 30 € à 900 € selon plusieurs critères : le type de logement, la superficie à chauffer ou encore la zone géographique ;
• un taux de TVA réduit à 10 % sur les travaux, s’ils sont réalisés par une entreprise RGE ;
• les aides des collectivités territoriales : c’est notamment le cas de Brest qui propose le dispositif Tinergie à ses habitants.

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