Avant d’installer une pompe à chaleur (PAC), il est important de bien la choisir. Parmi les critères les plus importants se trouve la puissance de la pompe à chaleur. Trop grande, celle-ci va coûter trop cher à l’achat et en énergie, trop faible, elle risque de s’user prématurément sans arriver à offrir le confort thermique nécessaire.
Un calcul simple permet de bien dimensionner sa PAC, de manière à chauffer convenablement sa maison, tout en effectuant des économies d’énergie.
Nous vous disons tout dans ce guide.
Qu’est-ce que le dimensionnement d’une pompe à chaleur ?
Définition et importance du dimensionnement de la pompe à chaleur
Dimensionner sa pompe à chaleur revient à bien choisir la puissance du modèle, de manière à ce que celle-ci soit adaptée aux besoins de la maison.
Pour cela, il faut prendre en compte : le coefficient thermique de sa maison, l’espace à chauffer ainsi que la différence de température entre l’extérieur et l’intérieur.
Les risques d’un mauvais dimensionnement
L’intérêt d’une pompe à chaleur est de chauffer une habitation de manière écologique, tout en bénéficiant d’économies d’énergie considérables ! Mais ça, c’est uniquement si elle est bien dimensionnée.
Une pompe à chaleur sous-dimensionnée risque de :
- Consommer trop de puissance pour chauffer la maison convenablement
- Être trop sollicitée, et voir sa durée de vie réduite, car elle fonctionne continuellement à plein régime.
Une pompe à chaleur surdimensionnée va :
- Enchainer les cycles courts arrêts / démarrages, consommant trop d’énergie à chaque fois
- Représenter un investissement de départ trop important
Les principes de base pour dimensionner sa PAC
Voici tout ce qu’il faut savoir afin de bien dimensionner sa pompe à chaleur.
La règle des 80% de couverture des besoins
Une pompe à chaleur doit pouvoir couvrir au moins 80% des déperditions d’énergie d’une maison. Lorsqu’elle intègre également un système d’appoint électrique, celle-ci doit pouvoir couvrir 120% des déperditions d’énergie.
Les facteurs déterminants du dimensionnement d’une pompe à chaleur
Différents facteurs sont à prendre en compte dans le calcul de la puissance de la pompe à chaleur. Vous devez connaître :
Le volume de votre logement en m3
Pour cela, multipliez la surface par la hauteur sous plafond. En France, la hauteur standard est de 2,5 m.
Le coefficient d’isolation
Celui-ci est indiqué sur le DPE de votre logement. Vous pouvez également le trouver si vous connaissez les normes de votre maison :
- Normes RT 2012 = 0,7
- Normes RT 2005 – 0,75
- Normes RT 2000 = 0,85
- Entre 1990 et 2012 = 0,75-0,95
La température extérieure
Cette température extérieure de base est facile à identifier, suivant votre zone géographique :
Zone H1 = – 9 °C
Zone H2 = – 6 °C
Zone H3 = – 3 °C
La formule de calcul du dimensionnement
Maintenant que vous connaissez ces éléments, il est possible de calculer la puissance nécessaire de votre pompe à chaleur !
Calcul de la puissance théorique nécessaire
Commençons par calculer les déperditions d’énergie, puisque comme on l’a dit, la puissance d’une PAC est au moins de 80% des déperditions.
La formule pour calculer les déperditions est :
- Puissance en W = volume à chauffer en m3 x coefficient d’isolation x différence de température avec l’extérieur
La différence de température avec l’extérieur se calcule en définissant l’écart de température entre la température extérieure de base et la température intérieure désirée.
Par exemple, vous voulez 20 °C à l’intérieur et la température de base est de -3 °C. Donc la différence est de 23 °C.
À NOTER
D’après l’ADEME (Agence de la transition écologique), la température intérieure recommandée est de 19 °C dans les pièces à vivre et 17 °C dans les chambres.
Ainsi, si on prend une maison de 100 m², en zone H3, avec un coefficient de 0,75, qui souhaite avoir une température de 19 °C à l’intérieur, cela nous donne :
- 250 (superficie x hauteur) x 0,75 x 25 (différence de température) = 4,687 W, soit 4,7 kW.
Si la PAC doit couvrir 80% des déperditions, cela signifie qu’elle doit afficher une puissance d’au moins 3,7 kW, et jusqu’à 100%, soit 4,7 kW.
Dimensionnement selon la surface du logement
Quelle puissance pour une maison de 100m² ?
Tout dépend de vos objectifs de température ainsi que de la zone géographique où vous vous trouverez.
Une habitation de 100 m², qui souhaite se chauffer à 19 °C, selon les recommandations de l’ADEME, a besoin d’une PAC de puissance maximale :
- 5,25 kW en H1 – 9 °C
- 4,7 kW en H2 – 6 °C
- 4,13 kW en H3 – 3 °C
Pour la puissance minimale, il suffit d’estimer à combien équivaut 80% de ces valeurs.
Dimensionnement pour 150m² et 200m²
Pour une habitation de 150 m², vous aurez besoin d’une pompe à chaleur de maximum :
- 7,9 kW en H1 – 9 °C
- 7 kW en H2 – 6 °C
- 6,2 kW en H3 – 3 °C
Pour une habitation de 200 m², vous aurez besoin d’une pompe à chaleur avec une puissance maximum de :
- 10,5 kW en H1 – 9 °C
- 9,4 kW en H2 – 6 °C
- 8,25 kW en H3 – 3 °C
Là aussi, pour calculer la puissance minimale, il suffit d’estimer à combien équivaut 80% de ces valeurs.
Dimensionnement selon le type de PAC
Si les calculs citées plus haut conviennent à tous les types de pompes à chaleur, il faut cependant prendre en compte les spécificités afin de réajuster les différentes variables.
Dimensionner une pompe à chaleur air-eau
La pompe à chaleur air-eau est la plus utilisée en France. Elle a l’avantage de pouvoir chauffer l’habitation, et peut être utilisée pour un plancher chauffant et l’eau sanitaire.
Le calcul plus haut est directement utilisable pour la pompe à chaleur air-eau. Cependant, si vous souhaitez l’utiliser aussi pour de l’eau chaude sanitaire, nous vous conseillons d’ajouter une marge de sécurité de 10%.
Dimensionner une pompe à chaleur air-air
Pour la pompe à chaleur air-air, les choses sont légèrement différentes. Cette PAC n’est pas la plus adaptée aux zones très froides. Au-delà de -5 °C, elle perd en efficacité.
Si vous souhaitez utiliser une PAC air-air, nous vous conseillons de la surdimensionner d’environ 20%, afin de pouvoir obtenir le confort thermique désiré.
Méthodes professionnelles de dimensionnement
Les professionnels RGE et spécialisés dans la rénovation énergétique et l’écologie , possèdent également d’autres moyens de calcul, dont des outils plus précis, afin de tenir compte de tous les paramètres des bâtiments, principalement des bâtiments complexes.
Le bilan thermique réglementaire
Le bilan thermique est obligatoire pour les habitations. Celui-ci est réalisé par le constructeur et presenté avant la vente. Dans le cas de logements trop anciens, l’actuel propriétaire doit le réaliser dans le cadre d’une vente ou d’une location.
Cette étude contient un bilan des déperditions de chaleur et de l’efficacité énergétique de la maison.
Celle-ci est généralement réalisée en suivant la norme NF EN 12831.
Dans le cas de l’installation d’une pompe à chaleur, le bilan thermique est obligatoire dans le dossier du client.
Outils et logiciels de dimensionnement
Différents logiciels existent pour calculer le type et la puissance d’une pompe à chaleur. On compte par exemple VISelec ou encore Atlantic.
Il existe aussi des calculateurs en ligne. Bien que ceux-ci soient moins fiables, il restent utiles afin d’aider les particuliers dans leurs estimations.
Dimensionnement en rénovation
Lors d’une rénovation, il est plus complexe d’estimer la puissance de la PAC puisqu’il faut se baser sur des estimations, et non des chiffres précis.
Calcul à partir de la consommation actuelle
Il est possible de calculer à partir de la consommation actuelle d’énergie. Pour cela, il suffit de savoir combien votre bâtiment consomme d’énergie afin d’atteindre une température confortable l’hiver.
Cependant, si vous comptez effectuer des rénovations énergétiques, ces chiffres seront obsolètes.
Il vous faudra demander un bilan énergétique à un professionnel RGE, afin de connaître le niveau des isolations futures de l’habitation et adapter la puissance de la pompe à chaleur en conséquence.
Cas particuliers et situations complexes
Il existe des cas où le dimensionnement “classique” ne suffit pas : Habitation géothermique, PAC hybride ou au contraire logements mal isolés, il faut alors prendre en compte les différents critères.
Dans le cas de logements très bien isolés, une pompe à chaleur moyenne de type air/air est souvent suffisante.
Dans le cas d’un logement mal isolé, il faudra plutôt se diriger vers une pompe à chaleur haute température, de type air/eau ou même hybride au gaz.
Erreurs courantes à éviter
Surdimensionner son installation : Beaucoup pensent qu’il vaut mieux choisir une PAC plus puissante, juste pour être sûr. Sauf qu’en plus d’être coûteuse, cette option va augmenter la consommation de votre PAC, qui va alterner les cycles courts, car trop puissante pour vos besoins. Ceci va également entraîner l’usure prématurée du compresseur.
Négliger la qualité de l’isolation : Celle-ci peut faire varier la puissance nécessaire d’une pompe à chaleur de plusieurs kWh.
Nous vous conseillons d’éviter les approximations, et de bien vérifier le coefficient d’isolation, de chercher parmi les documents de la maison ou même de faire appel à un professionnel en cas de besoin.
- Ne pas prendre en compte les méthodes de chauffage de la maison : si votre maison utilise un chauffage au sol, ou à l’eau comme dans un radiateur, il est plus pertinent d’opter pour une pompe à chaleur air/eau, voire même eau/eau.
Celle-ci vous permet ainsi de chauffer votre maison directement par l’installation présente, au lieu de devoir revoir tout le système.
Faire appel à un professionnel RGE
L’installation d’une pompe à chaleur est éligible aux aides de l’état dont :
- MaPrimeRénov’
- Les CEE
Sauf que pour bénéficier de ces aides, il est essentiel de faire appel à un professionnel, certifié RGE. Celui-ci vous assure une installation réussie, un bon dimensionnement de la PAC ainsi que de délivrer les certificats requis pour être éligible aux financements.
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