«Une pompe à chaleur est un système de chauffage qui exploite la chaleur résiduelle de l’air, de l’eau ou de la terre et la transmet à un circuit de chauffage», explique en préambule Maxime Freymond du Groupement professionnel suisse pour les pompes à chaleur GSP. Le fonctionnement est contraire à celui d’un objet que l’on connaît tous, le frigo. Le réfrigérateur extrait la chaleur de l’intérieur de l’appareil pour la rejeter vers l’extérieur alors qu’une PAC extrait la chaleur de l’extérieur afin de chauffer l’intérieur d’un bâtiment.
D’importantes quantités d’énergie sont en effet stockées dans l’air, le sol et l’eau. Cette énergie constamment renouvelée provient du rayonnement solaire, des précipitations et du flux de chaleur géothermique. Avec les PAC, il est possible de valoriser et d’utiliser cette énergie gratuite. Le procédé date des années 30, mais il a gagné aujourd’hui en efficacité grâce à l’optimisation du cycle thermodynamique en combinaison avec l’utilisation de nouveaux fluides de plus en plus respectueux de l’environnement. Grâce à son point d’ébullition bas, le fluide circulant dans la PAC se transforme en vapeur qui est comprimée, engendrant ainsi une augmentation de la température jusqu’à 80° C environ. Dans le condensateur, la vapeur chaude transmet sa chaleur au système de circulation d’eau de l’installation de chauffage. La pression retombe dans la soupape de détente pour atteindre des températures inférieures à la source et le processus peut recommencer depuis le début.
Air, terre et eau
Il existe trois types de PAC différents: les air-eau prennent la chaleur de l’air, les sol-eau vont la puiser dans la terre et les eau-eau la captent le plus souvent dans la nappe phréatique. «Bien qu’étant les plus performantes, les PAC eau-eau sont les plus complexes à installer, notamment parce qu’elles impliquent des forages de plus gros diamètres avec la mise en place de pompes immergées et de filtres», souligne Maxime Freymond.
Les PAC sol-eau nécessitent un forage de plus petit diamètre pouvant aller jusqu’à une profondeur de 250 m. Le fluide, dont le rôle est de véhiculer la chaleur, est introduit dans la sonde géothermique. Cette technique demande un investissement plus grand que pour les PAC air-eau en raison des frais liés au forage, mais le système est peu encombrant et très silencieux.
Bien qu’étant les moins performantes, les air-eau sont les PAC les plus communes parce qu’elles sont aussi plus abordables. Elles se déclinent en trois versions: installée à l’intérieur uniquement, ou seulement à l’extérieur ou encore une partie dedans et l’autre dehors.
Investissement
«Il faut savoir qu’une PAC utilise de l’électricité pour faire tourner le compresseur», rappelle le spécialiste. Dans le cas d’une installation air-eau, la moins coûteuse à installer parce qu’elle ne nécessite pas de forage, la PAC va soutirer le maximum de calories de l’air extérieur pour chauffer la maison. Elle devra être dimensionnée pour fournir la chaleur nécessaire au chauffage du bâtiment et de l’eau chaude sanitaire jusqu’à la température de dimensionnement SIA. En dessous de cette température, un appoint électrique viendra combler le manque de puissance.
Une PAC sol-eau coûte plus cher à installer, mais quelle que soit la température à l’extérieur, la température de la source restera constante permettant ainsi de maximiser l’efficience du système. Le coefficient de performance (COP) est donc meilleur sur une sol-eau que sur une air-eau. «Le COP se calcule en divisant la puissance thermique totale fournie par la puissance électrique consommée. Cette valeur est d’autant plus optimale lorsque la différence de température entre la source de chaleur prélevée dans l’environnement et la température de distribution de la chaleur domestique est faible», détaille le spécialiste.
Bien qu’énergétiquement intéressant, les forages doivent faire face aux coûts plus importants et aux aspects environnementaux qui ne permettent pas toujours leur mise ne place. «Il existe en effet des endroits où on ne peut pas forer tels que dans des zones de protection contenant des nappes d’eau potable ou aux endroits où la géologie n’est pas favorable.»
Installateurs informés et formés
Pour encourager le choix des énergies renouvelables auprès des propriétaires, le canton de Vaud, à l’instar des autres cantons, octroient des subventions lors de l’installation d’une PAC. Pour les obtenir, il faut avoir scrupuleusement respecté le PAC Système-Module qui établit la manière de planifier l’installation d’une PAC. «C’est devenu une condition sine qua non pour l’obtention des subventions dans tous les cantons romands. Les propriétaires doivent donc s’assurer que les installateurs connaissent vraiment la procédure parce que si l’installation n’est pas conforme, ils n’auront pas droit aux subventions », met en garde Maxime Freymond.
