Alors que les augmentations des énergies fossiles (gaz et électricité) ne cessent de s’accumuler, nous cherchons des alternatives pour réduire nos consommations. De plus, ces énergies que sont le gaz ou l’électricité, sont des énergies qui ont un fort impact environnemental. De plus en plus de Français se tournent vers les pompes à chaleur, avec 1,1 million d’appareils vendus en 2022, selon les dernières statistiques du ministère de la Transition Énergétique. Il existe, comme le décrit le même rapport, deux types de pompes à chaleur (PAC). Celles qui « produisent de la chaleur en puisant des calories dans le sol ou les eaux souterraines (géothermie dite de « très basse énergie », températures inférieures à 30 °C) ou dans l’air (aérothermie) ». Chaque pompe à chaleur possède des avantages, mais aussi des inconvénients que nous allons passer en revue. Décryptage.
Quels sont les deux grands types de pompes à chaleur ?
Avant de vous expliquer les inconvénients des différentes pompes à chaleur, il nous semble important de rappeler ce qu’est une pompe à chaleur, et comment fonctionne chaque type de PAC.
La pompe à chaleur Air/Air
Une pompe à chaleur air/air utilise l’air ambiant comme source d’énergie pour chauffer ou refroidir un espace intérieur. Elle fonctionne en extrayant la chaleur de l’air extérieur, même par temps froid, à l’aide d’un échangeur situé à l’extérieur du bâtiment. Cette chaleur captée est ensuite comprimée par un compresseur, augmentant ainsi sa température. Le fluide frigorigène circulant dans le système joue un rôle essentiel dans ce processus en absorbant et libérant la chaleur.
La pompe à chaleur hydrothermique (Eau/Eau)
Une pompe à chaleur eau/eau, également appelée géothermique, utilise l’eau souterraine comme source de chaleur ou de refroidissement. Elle extrait donc la chaleur de cette eau pour la transférer à un fluide caloporteur circulant dans le système, puis redistribue cette chaleur à l’intérieur du bâtiment pour le chauffer.
Quel que soit votre choix, les pompes à chaleur sont actuellement parmi les systèmes de chauffage les plus écologiques. De plus, elles bénéficient de plusieurs aides gouvernementales que vous pouvez retrouver sur le site France Rénov.
Quels sont les inconvénients d’une pompe à chaleur air-air ?
La pompe à chaleur Air/Air fonctionne donc grâce à l’air extérieur et possède un rendement exprimé par son Coefficient de Performance (COP). Le COP varie en fonction de la température extérieure, et pourra en conséquence être plus faible lorsqu’il fait très froid. D’autres inconvénients peuvent s’ajouter à la PAC Air/Air comme un coût élevé pour l’installation ou encore des émissions sonores assez fortes. Cela peut vous déranger, et par ailleurs nuire à la tranquillité de vos voisins si votre PAC se trouve à proximité de chez eux. En outre, les nuisances sonores peuvent aussi se trouver à l’intérieur, sur l’unité, notamment au niveau de la ventilation. C’est vrai, particulièrement si vous optez pour une PAC Air/Air plutôt bas de gamme. Enfin, et comme tout appareil qui fonctionne à l’électricité, vous n’aurez aucun chauffage en cas de coupure de courant. Notez également que ces appareils nécessitent un entretien régulier, particulièrement au niveau des filtres qui doivent fréquemment être nettoyés.
Quels sont les inconvénients d’une pompe à chaleur hydrothermique (eau-eau) ?
Dans la mesure où cette PAC puise la chaleur dans les eaux souterraines, le coût de l’installation et du forage nécessaire peut être exorbitant. De plus, vous ne pouvez jamais être certain que le forage réalisé soit à l’emplacement précis d’une source d’eau souterraine. Ces installations peuvent par ailleurs demander un espace substantiel pour le stockage du matériel et une empreinte importante sur le terrain extérieur. De plus, leur performance peut être influencée par les fluctuations de la température de l’eau source, et affecter, par conséquent, la température intérieure de votre logement. Êtes-vous concernés par ces inconvénients ? En connaissez-vous d’autres que vous aimeriez partager avec nos lecteurs ? Donnez-nous votre avis, ou partagez avec nous, votre expérience. Merci de nous signaler toute erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
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Bonjour et merci pour ces précisions sur les différentes solution de geo ou aero thermique.
Dommage que vous passiez sous silence la solution de captage des calories de façon horizontale dans le sol.
Solution plus stable et donc moins sensible aux variations de températures extérieures, mais également moins onéreuses que le forage.
Daniel
Bonjour
Il manque quelques informations à votre article, notamment une récente publication scientifique de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni et de l’ONG Regulatory Assistance Project qui ont montré que les pompes à chaleur air-air (et air-eau) peuvent conserver un coefficient de performance (COP) moyen compris entre 2 et 3 dans différents climats modérément froids.
Concrètement cette publication prend en considération la forte évolution technologique des PAC AIR-Air et AIR-Eau qui remet en question les comparaisons établies avec les technologies d’il y a 20 ans
D’autre part, il y a une confusion entre les différentes appellations:
Les PAC aérothermiques comprennent les PAC AIR-Air (ce qu’on appelle également les clim réversibles qui comprennent des unités intérieures apparentes ou gainées et une ou plusieurs unités extérieures) et les PAC AIR-Eau (qui sont constituées d’une unité extérieure, qui se substituent à une chaudière pour le chauffage et peuvent le cas échéant rafraichir via un plancher rafraichissant ou des ventilo-convecteurs)
Les PAC géothermiques (et non hydrothermiques) utilisent les PAC EAU-Eau. Elles remplissent le même rôle que les PAC AIR-Eau.
On distingue plusieurs types de captage:
– horizontal : un serpentin en PER de diamètre 26 à 32 mm est réparti sous terre à une profondeur comprise en 80cm et 1m40 selon la région et prélève la chaleur stockée par la terre durant l’été. La longueur du serpentin est d’au moins 1000m et est réparti en plusieurs nappes dont les écarts entre les tubes sont de 40 à 80cm, sachant qu’il faut en moyenne 400m² de surface de terrain pour récupérer 10 000W. De l’eau circule dans ce serpentin pour récupérer la chaleur et l’apporter à la PAC.
Pour gagner sur l’emprise du terrain, certains systèmes se sont légèrement « verticaliser » : corbeilles géothermiques, murs géothermiques, tranchées…
– vertical: c’est le même principe que précédemment mais il s’agit d’enterrer des « sondes » qui se composent d’un tube en PEHD de diamètre 26 ou 32 mm qui forme un U dans lequel l’eau du circuit fermé va prélever la chaleur stockée dans la terre durant l’été. Selon la géologie, ces sondes ont une profondeur de 50 à 300m environ et leur nombre dépend de la puissance nécessaire sachant qu’il faut en moyenne 400m de sonde pour récupérer 10 000W
– sur nappe phréatique (ou aquifère): il est nécessaire de disposer de deux puits écartés d’au moins 15mètres et de profondeur limitée à 15mètres (la profondeur détermine la consommation de la pompe au fond du puits). On prélève l’eau de la nappe et on la rejette ensuite en limitant le prélèvement à 4°C entre l’entrée et la sortie pour limiter l’impact sur la biologie. Sur le papier c’est la géothermie la plus performante car l’eau des nappes est relativement haute en température (>10°C), mais le niveau de la plupart des nappes est problématique. Par ailleurs, il existe des géothermies « pirates » sur nappes qui ont fait « l’économie » d’un puits de rejet et donc qui rejettent dans les réseaux d’évacuation, contribuant à l’assèchement de la nappe…
Selon mon expérience, en 2024 la géothermie est plutôt destinées à des applications urbaines et des bâtiments de grande surface (bureaux, logements) mais elle ne me semble plus la solution pour les petites et moyennes surfaces.
Il n’en reste pas moins que les niveaux sonores des PAC AIR-Air et AIR-Eau restent une contrainte que les « bons » professionnels doivent prendre en compte pour éviter les nuisances envers les occupants comme les voisins.
Seb (ingénieur thermicien et formateur Pompes à chaleur)