Dimensionnement d’une pompe à chaleur : ce qu’il faut savoir

Le bon dimensionnement de la pompe à chaleur est essentiel pour assurer le bon fonctionnement de l’appareil et favoriser vos économies d’énergie. Alors, comment estimer la puissance nécessaire pour votre pompe à chaleur ? Quels sont les calculs à réaliser ? Hellio vous dit tout dans cet article.

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Dimensionnement d’une pompe à chaleur : de quoi s’agit-il ?

Lors d’un projet d’installation de pompe à chaleur, l’étape du dimensionnement est cruciale. Elle consiste à déterminer la puissance de votre futur système de chauffage, en calculant les besoins calorifiques du logement en fonction de différents paramètres (conditions climatiques, taille du logement, niveau d’isolation…).

Les objectifs de ce bon dimensionnement sont multiples :

• Assurer une bonne efficacité énergétique à la pompe à chaleur ;
• Limiter votre consommation d’énergie et l’entretien de l’appareil ;
• Garantir votre confort thermique ;
• Optimiser la durée de vie de votre équipement.

Le bon dimensionnement vous permet ainsi de profiter pleinement de tous les avantages de la pompe à chaleur.

Pompe à chaleur sous-dimensionnée ou sur-dimensionnée : quels impacts ?

Les risques d’un mauvais dimensionnement de la pompe à chaleur sont divers.

• Avec un sous-dimensionnement, la PAC peut avoir des difficultés à atteindre la température de consigne, ce qui peut être dommageable pour votre confort. Le recours à un chauffage d’appoint peut être plus fréquent (poêle, souffleur électrique…), ce qui ne favorise généralement pas vos économies d’énergie.
• Avec un sur-dimensionnement, le fonctionnement de la pompe à chaleur ne sera pas optimal, car elle devra se mettre en marche-arrêt très régulièrement. Cela engendre une surconsommation d'énergie, qui peut avoir des conséquences sur votre facture d’électricité, ainsi qu’une usure prématurée de l’appareil. De plus, vous payerez votre PAC plus cher que nécessaire.

Comment bien dimensionner une pompe à chaleur ?

Différents critères sont à considérer pour bien dimensionner votre pompe à chaleur. En effet, le calcul de la puissance de la pompe à chaleur étudie notamment :

• Le volume à chauffer : plus la surface à chauffer est grande et plus l’appareil aura besoin d’être puissant pour vous apporter un bon confort thermique.
• Le niveau d’isolation du logement : la puissance nécessaire est plus importante dans les logements mal isolés, soumis aux déperditions thermiques (isolation minimale de la toiture ou simple vitrage, par exemple).
• Le climat de votre région : la différence entre la température extérieure et la température de consigne est également à analyser, puisqu’elle souligne vos besoins en chauffage.
• Enfin, à l’ère de la sobriété énergétique, il peut être bon de réfléchir au comportement des occupants. Si le ménage a l’habitude de passer l’hiver en t-shirt, il peut envisager de s’habiller plus chaudement, ce qui permet de diminuer la puissance idéale.

Dimensionnement d’une PAC : quels sont les indicateurs à connaître ?

Plusieurs indicateurs peuvent vous aider à estimer la puissance théoriquement nécessaire pour votre PAC :

• Le nombre de m³ à chauffer : le volume à chauffer s’obtient en multipliant la surface du logement par la hauteur sous plafond.
• Le coefficient d’isolation : il souligne les performances énergétiques du logement et dépend des normes en vigueur au moment de la construction. Plus il est bas, mieux le bâtiment est isolé. Il est généralement :
  • Inférieur à 1 pour les maisons récentes et performantes ;
  • Supérieur à 1 pour les logements construits avant 1990.
• La température extérieure de base : elle correspond à la température la plus basse observée pendant au moins 5 jours dans l’année. Elle varie en fonction des régions et de l’altitude de votre logement et est déterminée par la norme NF EN 12831.

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Comment calculer la puissance théorique d’une pompe à chaleur ?

En théorie, le calcul du dimensionnement de la pompe à chaleur s’effectue en multipliant :

• Le volume du logement en m³ (V) ;
• Le coefficient d’isolation du logement (C) ;
• La différence entre la température de consigne et la température extérieure de base (DT).

On obtient alors le calcul suivant : V x C x DT = Puissance théorique de la pompe à chaleur.

Un exemple de calcul de dimensionnement d’une pompe à chaleur

Pour mieux comprendre, voici un exemple de calcul pour estimer la puissance théorique d’une pompe à chaleur, pour un logement :

• Situé à Brest (température de base de - 4 °C et température de consigne de 19° C, soit une différence de température de 23° C) ;
• Construit en 2000 (avec un coefficient d’isolation de 0,95) ;
• Ayant une surface de 150 m² et une hauteur sous plafond de 2,50 m (volume de 375 m³).

Dans le cas de ce logement, la puissance théoriquement nécessaire pour une pompe à chaleur est d’environ 7 762 W (23 x 0,9 x 375), soit 7,7 kW.

Pourquoi faire appel à un professionnel pour dimensionner et installer sa pompe à chaleur ?

Si le calcul du dimensionnement de la pompe à chaleur semble accessible, il est vivement recommandé de confier cette étape de votre projet de changement de chauffage à un professionnel. Grâce à ses compétences et à divers outils qu’il utilise, le professionnel pourra, lors de sa visite technique :

• Réaliser un bilan thermique précis de votre logement grâce à un logiciel de calcul (en prenant en compte les travaux réalisés depuis la construction, par exemple) ;
• Vous proposer une PAC parfaitement adaptée à vos besoins et à votre logement ;
• Assurer l’installation de votre pompe à chaleur, dans les règles de l’art.

Il en va du bon fonctionnement de votre appareil et de vos futures économies d’énergie.

Puissance de la pompe à chaleur : quel impact sur le prix de l’appareil ?

Le prix d’une pompe à chaleur varie principalement en fonction du type d’équipement utilisé (modèle Air/Eau, Air/Air…). Cependant, la puissance de l’équipement a logiquement un impact sur son coût, comme le montre l’étude des prix menée par Observ’ER en 2021. Pour l’achat d’une pompe à chaleur Air/Eau par exemple, prévoyez en moyenne :

• 8 800 € pour 7 à 8 kWth (kilowatt-thermique) ;
• 12 180 € pour 10 à 12 kWth.

À cela s’ajoute le prix de l’installation par un professionnel. Même si la différence est infime, on constate tout de même qu’un appareil de grande puissance coûte plus cher à mettre en place. Pour ce poste de dépense et toujours pour une PAC Air/Eau, comptez environ :

• 1 680 € pour 7 à 8 kWth ;
• 1 730 € pour 10 à 12 kWth.

Sachez par ailleurs que le budget à prévoir pour votre projet de chauffage peut être réduit grâce aux différentes aides financières mises en place dans le cadre de la rénovation énergétique des logements, auxquelles la pompe à chaleur est éligible.

Quelles aides financières pour réduire le prix de sa pompe à chaleur ?

Deux dispositifs nationaux peuvent vous permettre de financer l’installation de votre pompe à chaleur :

• MaPrimeRénov’ : cette aide de l’État peut aller jusqu’à 4 000 € pour une PAC aérothermique et 10 000 € pour une PAC géothermique ;
• Coup de pouce Chauffage : cette prime, issue du dispositif CEE (Certificats d’Économies d’Énergie), peut être accordée lors de l’installation d’une PAC en remplacement d’une chaudière fioul, gaz ou charbon (montant minimal de 5 000 € pour les ménages modestes remplaçant une chaudière à fioul, par exemple).

À ces aides peuvent s’ajouter une TVA à 5,5 % (appliquée directement sur la facture de votre installateur) et l’accès à un éco-prêt à taux zéro (pour financer plus facilement le reste à charge).

Bénéficiez des aides financières lors de l’installation de votre PAC