Pompe à chaleur

La pompe à chaleur, ou PAC, est un système de chauffage qui utilise les calories présentes dans l'air, le sol ou l'eau pour produire de la chaleur dans un bâtiment. Selon la technologie et le modèle, elle peut assurer le chauffage des locaux, le rafraîchissement et, pour certaines PAC air/eau, la production d'eau chaude sanitaire. Les pompes à chaleur sont utilisées aussi bien dans les logements que dans les bureaux, commerces, hôtels, établissements publics et bâtiments tertiaires. Techni-Contact propose des solutions adaptées à différents niveaux de puissance et configurations d'installation.

Fonctionnement d'une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur transfère l'énergie thermique disponible dans l'environnement vers le bâtiment grâce à un circuit thermodynamique. Un fluide frigorigène circule dans le système et change d'état au cours du cycle afin de capter puis de restituer la chaleur.

La PAC utilise de l'électricité pour faire fonctionner notamment son compresseur, ses circulateurs et ses ventilateurs. Sa performance dépend donc du rapport entre l'énergie électrique consommée et la chaleur produite. Elle est notamment caractérisée par le COP (coefficient de performance) et, pour une appréciation sur une saison de chauffage, par le SCOP.

Les performances réelles varient selon la technologie de la pompe à chaleur, la température extérieure, la température d'eau demandée, le dimensionnement de l'installation, les émetteurs de chauffage et les caractéristiques thermiques du bâtiment.

Les principales technologies de pompe à chaleur

Le choix d'une PAC dépend en premier lieu de la source dans laquelle elle capte l'énergie et de la manière dont la chaleur est distribuée dans le bâtiment.

• Pompe à chaleur air/eau : elle récupère les calories de l'air extérieur et chauffe l'eau d'un circuit de chauffage. Elle peut alimenter des radiateurs à eau, des ventilo-convecteurs ou un plancher chauffant hydraulique compatible. Certains modèles assurent également le rafraîchissement et la production d'eau chaude sanitaire.
• Pompe à chaleur air/air : elle prélève la chaleur dans l'air extérieur et la restitue directement dans les locaux par des unités intérieures. Les modèles réversibles peuvent également assurer la climatisation.
• Pompe à chaleur géothermique : elle récupère l'énergie du sol à l'aide de capteurs enterrés horizontaux ou verticaux. La chaleur peut ensuite être transmise à un circuit hydraulique ou, selon la technologie, directement au système d'émission.
• Pompe à chaleur eau/eau : elle exploite l'énergie thermique d'une ressource en eau adaptée à l'installation et transmet la chaleur à un réseau hydraulique.

Les installations peuvent également être monobloc ou split. Sur une PAC monobloc, le circuit frigorifique est principalement regroupé dans une même unité. Une PAC split répartit certains composants entre une unité extérieure et une unité intérieure.

À qui s'adressent les pompes à chaleur ?

Les pompes à chaleur s'adressent à des profils très variés, du particulier aux gestionnaires de bâtiments tertiaires. Le choix de la technologie et de la puissance dépend principalement du type de bâtiment, de son niveau d'isolation, des besoins de chauffage et des équipements déjà présents.

• Particuliers et propriétaires de maisons individuelles : pour remplacer ou compléter une chaudière, chauffer le logement et, selon la PAC choisie, produire l'eau chaude sanitaire ou assurer le rafraîchissement en été.
• Entreprises et gestionnaires de bureaux : pour chauffer des bureaux, open spaces, salles de réunion et locaux administratifs avec une solution adaptée aux horaires d'occupation du bâtiment.
• Commerces et établissements recevant du public : magasins, restaurants, hôtels, salles d'accueil ou établissements de services peuvent utiliser des PAC pour assurer le chauffage et, avec une solution réversible, le rafraîchissement des espaces.
• Collectivités et établissements publics : écoles, mairies, bâtiments administratifs, équipements sportifs et autres locaux collectifs peuvent être équipés de pompes à chaleur dimensionnées pour leurs besoins thermiques.
• Gestionnaires de bâtiments tertiaires et collectifs : les immeubles de bureaux, hôtels, résidences, EHPAD ou ensembles immobiliers peuvent nécessiter des PAC de moyenne ou forte puissance intégrées à une installation CVC.
• Professionnels de l'installation et bureaux d'études : chauffagistes, climaticiens, installateurs CVC et bureaux d'études thermiques recherchent des solutions adaptées à la puissance nécessaire, au réseau existant et aux contraintes du projet.

Dans les projets de rénovation comme dans les bâtiments neufs, le dimensionnement de la PAC doit tenir compte des déperditions thermiques, des émetteurs de chauffage existants, de la température de fonctionnement du réseau et des usages du bâtiment. Une maison individuelle et un bâtiment tertiaire de plusieurs milliers de mètres carrés ne nécessitent donc ni la même technologie ni la même puissance.

Pompe à chaleur pour logement, bureau et bâtiment tertiaire

La puissance et la configuration d'une pompe à chaleur doivent être adaptées aux besoins thermiques du bâtiment. Une installation destinée à une maison individuelle ne répond pas aux mêmes contraintes qu'une PAC destinée à un immeuble de bureaux, un hôtel, une école ou un centre commercial.

Pour les logements et petits bâtiments professionnels, les PAC air/eau sont notamment utilisées pour alimenter un réseau de chauffage central et, selon les modèles, produire de l'eau chaude sanitaire. Les PAC air/air constituent une autre solution lorsque la diffusion de la chaleur s'effectue directement par l'air.

Dans les bâtiments tertiaires et collectifs, les besoins peuvent nécessiter des puissances beaucoup plus importantes et une intégration à des réseaux hydrauliques, ventilo-convecteurs, centrales de traitement d'air ou autres équipements CVC.

Les critères de choix d'une pompe à chaleur

Le choix d'une pompe à chaleur ne doit pas reposer uniquement sur sa puissance nominale. Plusieurs caractéristiques doivent être étudiées pour dimensionner correctement l'installation :

• les déperditions thermiques du bâtiment et sa qualité d'isolation ;
• la surface et le volume à chauffer ;
• le type de bâtiment : logement, commerce, bureau, hôtel, ERP ou bâtiment tertiaire ;
• la technologie : air/eau, air/air, sol/eau, sol/sol ou eau/eau ;
• la température nécessaire au réseau de chauffage ;
• les émetteurs existants : radiateurs à eau, plancher hydraulique, ventilo-convecteurs ou unités intérieures ;
• les performances COP et SCOP annoncées dans les conditions de référence ;
• la production éventuelle d'eau chaude sanitaire ;
• la fonction réversible lorsque le rafraîchissement ou la climatisation sont recherchés ;
• le niveau sonore et l'emplacement de l'unité extérieure ;
• les contraintes d'installation et de maintenance.

Pour une PAC air/eau, la température de fonctionnement du réseau est particulièrement importante. Une pompe à chaleur est généralement plus performante lorsque les émetteurs peuvent fonctionner avec une température d'eau modérée. La compatibilité avec l'installation existante doit donc être vérifiée lors du dimensionnement.

Notre sélection de pompes à chaleur

Techni-Contact propose des solutions destinées aussi bien aux bâtiments résidentiels et professionnels qu'aux installations tertiaires de forte puissance.

La pompe à chaleur air/eau permet de chauffer ou de rafraîchir un bâtiment à partir de l'air extérieur. Selon la configuration, elle peut être raccordée à différents émetteurs hydrauliques et assurer également la production d'eau chaude sanitaire. Plusieurs niveaux de puissance sont disponibles afin d'adapter l'installation aux besoins du bâtiment.

La solution de pompe à chaleur air/air, air/eau, sol/sol et sol/eau permet d'étudier différentes configurations d'aérothermie et de géothermie en fonction de la source d'énergie disponible et du système de diffusion de chaleur retenu.

Pour les projets de plus forte puissance, la pompe à chaleur industrielle jusqu'à 170 kW est destinée notamment aux bâtiments tertiaires et collectifs. Elle peut s'intégrer à des installations hydrauliques pour hôtels, écoles, EHPAD, bâtiments administratifs, centres commerciaux ou ensembles immobiliers.

Techni-Contact propose également un service d'installation et d'entretien de pompe à chaleur destiné aux professionnels recherchant un accompagnement pour la pose, le dépannage ou la maintenance de leur équipement.

Émetteurs de chauffage et solutions complémentaires

Le système associé à la pompe à chaleur dépend de la technologie choisie. Une PAC air/eau alimente un circuit hydraulique et peut notamment fonctionner avec des radiateurs à eau adaptés aux caractéristiques de l'installation. Une PAC air/air diffuse directement la chaleur dans les locaux et ne nécessite pas de réseau de radiateurs à eau.

• Radiateur à eau chaude : émetteur raccordé à un réseau hydraulique pouvant être associé à une pompe à chaleur air/eau lorsque les températures de fonctionnement et le dimensionnement sont compatibles.
• Radiateur électrique : solution de chauffage électrique indépendante, adaptée notamment lorsqu'aucun réseau hydraulique n'est prévu ou pour répondre à certains besoins de chauffage complémentaire.
• Plancher chauffant électrique : système électrique intégré au sol constituant une autre solution de chauffage pour les logements et locaux professionnels. Il fonctionne indépendamment d'une pompe à chaleur air/eau.