Pompes à chaleur pour votre chauffage
Pourquoi une pompe à chaleur?
L’Europe vise la neutralité climatique d’ici 2050. Ce qui entraînera inévitablement un changement dans la manière de chauffer nos maisons.
Alternative au réseau de chauffage collectif
A terme, la pompe à chaleur représentera la principale alternative au chauffage par raccordement à un réseau de chaleur, qui récupère la chaleur produite par, par exemple, l'incinération des déchets ménagers pour chauffer les habitations dans le voisinage. Des chiffres récents sur les nouvelles constructions en Flandre montrent qu’elles comptent déjà pour un quart dans le chauffage des habitations. Leur percée est encore timide, surtout en rénovation, parce qu’elles représentent un investissement très important comparé à celui d’une chaudière à condensation. Et le gaz et le mazout sont actuellement bien moins chers que l’électricité.
Abandon des combustibles fossiles
À terme, les gouvernements régionaux comptent pourtant abandonner ces énergies fossiles.
En Flandre, il est totalement interdit d'installer encore une nouvelle chaudière au mazout. Et depuis début 2021, plus aucun nouveau grand lotissement en Flandre n’est pourvu d’un raccordement au gaz.
Bruxelles octroie d’ores et déjà des primes pour le remplacement d’une chaudière à mazout et prévoit de les interdire définitivement à partir de 2025.
La Wallonie n’a pas encore prévu ce genre de mesure, mais sachez que la vente de chaudières au mazout serait de toute façon proscrite dans toute la Belgique à partir de 2035.
Comment choisir sa pompe à chaleur?
Nous répondons ci-dessous aux questions les plus fréquemment posées sur les pompes à chaleur.
- Comment fonctionne une pompe à chaleur?
- Ma maison convient-elle pour une pompe à chaleur?
- Pompe à chaleur et chauffage basse température
- Chaudière hybride ou pompe à chaleur
- Pompe à chaleur et chauffage électrique
- Pompe à chaleur et panneaux solaires
- Refroidir avec une pompe à chaleur
- Quel est le rendement d’une pompe à chaleur?
- Prix et coûts d’une pompe à chaleur
- Primes pour une pompe à chaleur
- Pompe à chaleur et eau chaude
- Pompe à chaleur dans des immeubles à appartements
- Permis nécessaire pour une pompe à chaleur?
Ne vous laissez pas impressionner par l’apparente complexité du fonctionnement d’une pompe à chaleur, il est somme toute assez simple. En substance, la chaleur est extraite d’une source externe avant d’être restituée à une température plus élevée afin de fournir la chaleur nécessaire à une habitation. Il s’agit d’une technique à haut rendement.
Un fluide frigorigène à basse pression passe par l’évaporateur. L’absorption de la chaleur environnante provoque l’évaporation du fluide frigorigène en gaz qui passe alors, toujours à basse pression, dans le compresseur.
Le compresseur de la pompe à chaleur compresse le gaz frigorigène, ce qui provoque une augmentation de la température.
Le gaz frigorigène, dont la pression et la température ont augmenté, passe ensuite dans le condenseur. C’est de là qu’il fournira directement sa chaleur (augmentée) dans l’air ambiant via à un échangeur de chaleur à l’eau qui alimentera les corps de chauffe (comme un chauffage au sol ou des convecteurs). Ceci provoquera la condensation du gaz frigorigène, qui reprendra son état liquide.
Un détendeur fait baisser la pression, après quoi le réfrigérant à basse pression et température peut retourner dans l’évaporateur pour emmagasiner de la chaleur.
Le cycle peut ainsi se reproduire à l’infini.
Types de pompes selon la source de chaleur
La chaleur peut principalement provenir de trois sources : l’eau souterraine, le sol ou l’air extérieur.
La combinaison entre cette source de chaleur et le système d’émission de chaleur explique les différentes appellations telles que pompe à chaleur sol-eau, eau-air, air-eau etc. Dans le cas d’une pompe à chaleur sol-eau, par exemple, la chaleur conduite par l’eau dans les radiateurs ou le chauffage au sol provient du sol.
Les pompes à chaleur sol-eau utilisent la chaleur du sol, aussi appelée géothermique.
Le réseau de captage d’une pompe à chaleur peut être vertical ou horizontal. Ce réseau se compose d’un système de tuyauterie rempli d’eau et d’un antigel.
Un réseau de captage vertical dispose de sondes géothermiques introduites verticalement dans le sol, ce qui nécessite des forages sur une surface limitée. Leur profondeur dépend de la puissance de la pompe à chaleur, du degré d’isolation de l’habitation et de la composition du sol. Certains emplacement peuvent nécessiter l’obtention d’un permis.
Une pompe à chaleur sol avec réseau de captage vertical possède un très haut rendement. Sa chaleur provenant du plus profond du sol, elle est moins soumise à des variations de températures. En été, l’eau froide (environ 10 °C) peut servir au refroidissement passif.
Un réseau de captage horizontal, d’une profondeur d’un mètre minimum, nécessite une surface assez conséquente, variant en fonction de la puissance de la pompe à chaleur, du degré d’isolation et du système d’émission de chaleur choisi ou déjà présent. Comptez pour ce réseau une surface de 200 à 500 m2 pour une habitation moyenne. Ce qui n’est pas rien. Et les choses risquent encore de se compliquer si votre jardin est déjà aménagé.
La température à proximité de la surface du sol est soumise à de plus grandes variations. Le rendement est donc moindre que dans le cas d’un réseau de captage vertical, même s’il reste supérieur à celui d’un système de pompe à chaleur prenant comme source l’air.
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique eau-eau est comparable à celui d’une pompe à chaleur sol-eau avec réseau de captage vertical. Par ailleurs, beaucoup de pompes à chaleur conviennent aussi bien pour l’eau que pour le sol en tant que source de chaleur.
La température de l’eau souterraine, qui est d’environ 10° C, est relativement constante. Ce type de pompe offre donc un rendement assez élevé. Veillez toutefois à ce que le débit du puits d’eau soit suffisamment important pour pouvoir y puiser la puissance nécessaire.
Les pompes à chaleur air-eau récupèrent la chaleur de l’air pour la transmettre à l’eau du système de chauffage. Elles ne nécessitent pas un réseau de captage étendu. Le rendement de ce type de pompe dépend de la température de l’air et du type de pompe à chaleur air-eau.
Et il se trouve justement que le besoin en chaleur à l’intérieur se fait le plus ressentir lorsque les températures extérieures sont plus froides. C’est pourquoi, en cas de rénovation, ce type de pompe à chaleur est souvent adopté en combinaison avec une chaudière à condensation. Celle-ci peut ainsi prendre le relais lorsqu’une puissance ou une température supérieures sont nécessaires, ou à l’occasion d’une température extérieure spécifique.
Les pompes à chaleur air-air fonctionnent selon le même système que les air-eau, à ceci près qu’elles réchauffent les pièces en y soufflant l’air chaud obtenu à partir de la chaleur de l’air. Ce type de pompe à chaleur est utilisé dans les cas où un système de chauffage avec circulation d’eau n’est pas applicable ou souhaitable, ou comme chauffage d’appoint pour les pièces non chauffées lorsqu’une extension du chauffage central s’avère impossible ou trop onéreuse. Ce sont les systèmes de loin les plus vendus.
Mais ils ne sont pourtant que rarement utilisés comme chauffage central.
Une nouvelle construction permet de concevoir de a à z le système optimal correspondant à un budget déterminé, tenant compte les contraintes locales (sources d’énergie, permis, compacité et orientation du bâtiment...). Les obstacles sont bien plus nombreux dans le cas d’une rénovation.
Une habitation parfaitement isolée
Les pompes à chaleur ne conviennent que pour des habitations suffisamment isolées et étanches à l’air.
Une pompe à chaleur s’avère le choix le plus indiqué pour une nouvelle construction qui doit satisfaire à des prescriptions PEB. À plus forte raison si l’on souhaite anticiper l’abandon des énergies fossiles prévu d’ici 2050 au plus tard.
Dans le cas d’une rénovation, il convient de déterminer si l’isolation de l’habitation est suffisante. Il existe deux manières d’y parvenir.
- Avant tout par le biais du certificat de performance énergétique pour autant qu’il soit disponible. L’enveloppe de l’habitation est suffisamment isolée lorsque le certificat indique un label énergétique de A ou B en Flandre ou en Wallonie, alors qu’il peut se situer entre A et D à Bruxelles. Si vous ne disposez pas d’un tel certificat, le quickscan pour la Wallonie ou test uw epc pour la Flandre sont des outils qui vous aideront à faire une estimation.
- Sinon, vous pouvez vous baser sur la règle suivante : vous pouvez envisager une pompe à chaleur si au moins deux des quatre aspects que sont l’isolation du toit, l’isolation des murs, l’isolation du sol et le vitrage à haut rendement atteignent déjà le niveau d’une nouvelle construction - concrètement, l’isolation doit être d’au moins 10 à 15 cm - et qu’au moins l’un des autres aspects atteint un score moyen. Exemple : un bâtiment présentant un toit et des sols répondant aux normes des nouvelles constructions, alors que l’isolation des murs creux n’est que de quelques centimètres mais que la menuiserie extérieure comprenne du vitrage à haut rendement, convient dans la plupart des cas pour l’installation d’une pompe à chaleur capable de chauffer toute l’habitation.
Dans une habitation moins bien isolée, il faudrait s’équiper d’une pompe à chaleur à plus haut rendement, forer plus profondément ou augmenter le nombre de tuyaux pour couvrir une plus grande surface et/ou solliciter plus souvent le chauffage d’appoint. Voilà qui fera grimper la note.
Découvrez si votre habitation convient pour la pose d'une pompe à chaleur via notre quiz interactif.
Des calculs sont indispensables
Un calcul de la déperdition thermique réalisé par l’installateur ou tout autre professionnel qualifié est indispensable.. S’il s’avère qu’une pompe à chaleur est possible, que la puissance de l’appareil est en mesure de compenser la perte calorique du bâtiment, il ne restera plus qu’à choisir le bon type de pompe. Ce choix dépendra des circonstances et des possibilités sur place permettant un chauffage basse température.
Beaucoup de pompes à chaleur sont en mesure de fonctionner dans les deux sens, tant pour réchauffer que pour refroidir.
Refroidissement passif
L’eau froide des pompes qui puisent la chaleur depuis le sol ou l’eau souterraine et fonctionnent par circulation d’eau, surtout en cas de chauffage au sol, au plafond ou mural, peut servir en été pour le « free cooling », autrement dit le refroidissement passif, sans pour autant activer le compresseur de la pompe à eau. Les ventilo-convecteurs peuvent également procurer de la fraîcheur.
Le refroidissement le plus confortable est celui provenant du plafond, alors que la chaleur est plus agréable lorsqu’elle vient du sol. Quoi qu’il en soit, mieux vaut opter pour le sol si vous avez l’intention de refroidir et de réchauffer avec les mêmes corps de chauffe (basse température).
Refroidissement actif
Et bien sûr, il y a aussi les très populaires pompes à chaleur air-air qui sont d’ailleurs majoritairement installées pour leur fonction agréablement rafraîchissante. Elles se composent d’une unité extérieure et intérieure, soufflant de l’air froid dans les pièces où se trouvent une unité intérieure. Précisons toutefois que c’est l’air intérieur qui est refroidi, pas celui de l’extérieur.
Cela ne concerne souvent que quelques pièces et non l’ensemble de l’habitation. Pour maintenir la fraîcheur dans (toute) l’habitation, il est essentiel de prévoir une bonne isolation et étanchéité à l’air. L’objectif étant de maintenir le plus longtemps possible la fraîcheur produite et éviter qu’elle ne s’échappe aussi vite.
Si vous disposez de panneaux solaires, faites plus fonctionner le refroidissement aux heures où ils produisent le plus pour favoriser votre autoconsommation. Peut-être cela vous évitera-t-il même de devoir faire fonctionner votre pompe à chaleur pendant la nuit, même si les décibels émis sont loin d’être excessifs et le mode silencieux ne devrait pas troubler votre sommeil.
Le bruit de l’unité externe, en revanche, pourrait déranger les voisins. Veillez à choisir pour celle-ci un emplacement qui ne risque pas de créer de nuisances sonore ou visuelle.
Qu’en est-il de l’eau chaude ? Une pompe à chaleur peut-elle s’en charger ou faut-il prévoir un chauffe-eau thermodynamique ?
Si vous chauffez avec une pompe à chaleur, vous aurez généralement besoin d’un chauffe-eau pour produire l’eau chaude sanitaire. Ce chauffe-eau peut être relié à la pompe à chaleur pour autant qu’elle dispose de la puissance suffisante pour assurer en plus la production d’eau chaude.
Chauffe-eau thermodynamique
Il est souvent fait appel à un chauffe-eau thermodynamique comme solution intermédiaire. Grâce à ce chauffe-eau, les besoins en eau chaude n’interfèrent pas avec ceux en chauffage. Un tel dispositif indépendant peut s’avérer d’autant plus utile lorsque la salle de bain se trouve éloignée de la pompe à chaleur (ou de la chaudière).
Les chauffe-eau thermodynamiques disposent habituellement d’une faible puissance et d’un grand réservoir (de 100 à 300 l). Ils peuvent extraire la chaleur de l’air extérieur ou intérieur, comme dans le cas d’une installation dans la cave.
Pour anticiper le futur tarif capacitaire (entrant en vigueur en Flandre dès 2023), il est d’ailleurs conseillé d’éviter les pics de consommation et de privilégier au contraire son étalement. Ce que le chauffe-eau thermodynamique réussit à merveille.
L’un dans l’autre, l’ajout d’un chauffe-eau thermodynamique vous coûtera sans doute un peu plus cher, sans oublier la place et les entretiens nécessaires pour deux appareils.
Quel volume?
Les installateurs peuvent utiliser différentes courbes PV, P pour power (puissance) et V pour volume, pour déterminer le volume nécessaire du ballon de stockage. Elles indiquent de quel volume de réservoir dispose le chauffe-eau en fonction de la puissance de la pompe à chaleur (ou de la chaudière classique) et du nombre de chambres à coucher que comporte l’habitation.
Il existe également une règle générale simplifiée : comptez 100 litres dans le réservoir pour chaque habitant passant un quart d’heure sous la douche .
Les panneaux solaires produisent de l’électricité quand le soleil brille. Précisément quand le besoin de chauffage est réduit. Ils ne seront donc pas d’une grande aide pour alimenter la pompe à chaleur en hiver.
Vous pouvez cependant utiliser l’énergie solaire en journée de sorte que la pompe à chaleur accumule la chaleur dans votre maison, mais alors faudra-t-il pouvoir faire appel à l’inertie thermique de votre habitation, par le biais, par exemple, d’un chauffage au sol).
Avec le compteur qui tourne à l’envers, la production estivale permet de compenser (une partie de) la consommation de la pompe à chaleur à la mi-saison et en hiver. Sans cette compensation, le bilan devient moins positif.
Mais même avec un compteur qui tourne à l’envers, il faudrait une installation photovoltaïque surdimensionnée pour produire le courant nécessaire à aussi bien l’alimentation du chauffage en hiver qu’aux autres appareils électriques domestiques.
En résumé, ne comptez s pas sur les panneaux solaires pour couvrir la consommation de votre pompe à chaleur.
Production et consommation s’accorderaient par contre mieux si vous utilisiez plutôt la pompe à chaleur pour refroidir, puisqu’elle serait alors principalement sollicitée en été, lorsque la production des panneaux solaires est optimale. Pour autant que vous enclenchiez le refroidissement principalement en journée.
L’installation d’un pompe à chaleur nécessite parfois l’obtention d’un permis. Dans d’autres cas, cela implique une obligation de déclaration. Tout dépend du type de pompe à chaleur, de sa puissance, de la quantité de réfrigérant et de l’emplacement. N’hésitez donc pas à vous renseigner auprès de votre commune ou ville.
Obligation de permis?
En général, tous les travaux nécessitent l’obtention d’un permis lorsqu’ils modifient les aspects extérieurs du bâtiment. Les pompes à chaleur qui utilisent l’air comme source de chaleur ou un échangeur de chaleur géothermique horizontal sans réfrigérant fluoré ne nécessitent en principe ni déclaration ni permis pour autant que les prescriptions spécifiques des communes soient respectées, comme ne pas installer d’unités extérieures en façade ni dans le jardin d’entrée.
En principe, vous n’aurez pas besoin d’un permis de bâtir séparé pour le forage en vue de l’installation d’une pompe à chaleur. Vous aurez par contre parfois besoin d’un permis environnemental. Tout dépend de l’emplacement et de la profondeur des forages. En Flandre, vous pouvez le vérifier grâce à une recherche en ligne sur tool.smartgeotherm.be à partir de votre adresse. À Bruxelles et en Wallonie, par contre, adressez-vous aux pouvoirs publics locaux.
Nuisances sonores?
Question nuisances sonores, la région bruxelloise applique des normes de bruit générales. Si la Flandre et la Wallonie n’imposent pas de normes de bruit générales au niveau régional dans le cas des pompes à chaleur ne nécessitant pas de permis, il peut par contre en exister au niveau local. Les niveaux de bruits maximaux pour les pompes à chaleur nécessitant un permis urbanistique sont propres à chaque région.