Pompe à chaleur air-eau : faut-il lui associer un chauffe-eau ?

Quels sont les avantages à associer une pompe à chaleur air-eau avec un chauffe-eau associé ?

La pompe à chaleur (PAC) air-eau est une option de choix lorsque l’on souhaite réduire ses dépenses énergétiques tout en préservant l’environnement. Mais vous vous demandez peut-être si la PAC peut assurer à la fois la fonction de chauffage et la production d’eau chaude sanitaire pour la maison. Peut-elle fournir en eau l’ensemble des pièces techniques de l’habitation, qu’il s’agisse des éviers de la cuisine ou des lavabos, douche et baignoire de la salle de bain ? Faut-il lui associer un chauffe-eau ? Tour d’horizon des systèmes possibles. Découvrez en plus sur la production d'eau chaude en parcourant notre guide : 

• Les équipements pour le chauffage et la production d'eau chaude dans le logement
• Est-ce qu'une pompe à chaleur produit de l'eau chaude ?
• Quels sont les avantages d'une pompe à chaleur pour un chauffage central ?
• Pompe à chaleur (PAC) avec ballon d'eau chaude intégrée
• Pompe à chaleur avec un ballon d'eau chaude
• Pompe à chaleur avec un chauffe-eau thermodynamique
• Pompe à chaleur avec un chauffe-eau solaire
• Quel est le meilleur choix entre une PAC avec ECS intégrée ou un ballon d'eau chaude thermodynamique indépendant ?
• Comment procéder concrètement pour une installation ?

Les équipements pour le chauffage et la production d'eau chaude dans le logement

La pompe à chaleur de type air-eau

Avant d’entrer dans le détail, passons en revue la gamme d’équipements disponibles.

Il s’agit bien sûr de l’organe principal, destiné à produire la chaleur nécessaire pour chauffer votre habitation. C’est un système plus écologique que la classique chaudière à gaz ou au fioul puisque son fonctionnement n’exige aucune énergie fossile.

La pompe à chaleur de type air-eau (aérothermique) puise les calories naturellement présentes dans l’air extérieur, et ce, même pendant les saisons froides. Grâce à cet apport de chaleur, le fluide frigorigène qu’elle contient passe à l’état gazeux. Le compresseur augmente alors la pression du gaz nouvellement formé qui vient chauffer l'eau qui elle-même circule ensuite dans les radiateurs de la maison.

Est-ce qu'une pompe à chaleur produit de l'eau chaude ?

Oui, une pompe à chaleur air-eau est un appareil qui peut produire de l'eau chaude sanitaire sur le principe.

En plus de chauffer l'eau pour le système de chauffage, certaines pompes à chaleur sont équipées d'un ballon d'eau chaude intégré ou peuvent être combinées avec un chauffe-eau pour produire de l'eau chaude domestique. Cela les rend polyvalentes pour répondre à différents besoins de chauffage et d'eau chaude dans un foyer.

Quels sont les avantages d'une pompe à chaleur pour un chauffage central ?

• Polyvalence
  La pompe à chaleur air-eau présente l'avantage d'être flexible et s'adapte aux besoin de votre logement. En effet, elle est capable d'assurer le chauffage dans toutes les pièces de la maison. Certaines pompes à chaleur peuvent même fournir de l'eau chaude sanitaire (ECS). 

• Écologique
  La pompe à chaleur de type air-eau utilise l'air extérieur (qui est une source d'énergie renouvelable et inépuisable) comme source d'énergie pour chauffer le fluide frigorigène et de l'électricité pour faire fonctionner le compresseur. Les émissions de CO2 sont donc réduites, car elle n'émet pas de gaz à effet de serre directement dans l'atmosphère. Si l'électricité nécessaire pour son fonctionnement est produite à partir de sources d'énergie renouvelables (comme l'éolien, le solaire ou l'hydroélectricité), les émissions de CO2 peuvent être encore plus faibles, voire nulles. Le COP ou coefficient de performance est bon et contrairement aux systèmes de chauffage classiques qui brûlent des combustibles fossiles (comme le gaz, ou le fioul), la pac air-eau est donc plus écologique. L'installation d'une pompe à chaleur vous fera réaliser des économises sur votre facture d'énergie car vous ne dépendez plus des énergies fossiles. 

• Efficacité énergique
  Le pompe à chaleur air-eau est également très efficace en termes d'utilisation d'énergie. Pour chaque unité d'énergie électrique consommée pour son fonctionnement, elle peut restituer plusieurs unités d'énergie thermique, ce qui signifie qu'elle offre un bon rendement énergétique.

La pompe à chaleur assure le chauffage de la maison.

Mais qu’en est-il de la production d’eau chaude sanitaire ? C’est ici qu’interviennent les autres équipements mentionnés dans ce guide.

Pompe à chaleur (PAC) avec ballon d'eau chaude intégrée

Comme dit précédemment, certains modèles de pompes à chaleur comportent leur propre ballon et produisent eux-mêmes l’eau chaude sanitaire (ECS).

Voilà qui semble bien pratique : un seul appareil signifie un investissement unique, un seul contrat d’entretien ainsi qu’un gain de place.

Il conviendra cependant d'être vigilant en choisissant une pompe à chaleur de type Inverter. Le modèle classique fonctionne à plein régime puis s’arrête complètement dès qu’est atteinte la quantité de chaleur demandée. Il redémarre ensuite quand la température de l’eau présente dans le ballon diminue (lorsque toute l’eau chaude est consommée par exemple). La technologie Inverter permet d’éviter ces pics de consommation incessants en modulant la puissance de chauffe selon les besoins. Ce type de pompe à chaleur s’arrête bien moins souvent, il anticipe les variations de température et présente un rendement et une longévité supérieurs.

Le ballon d'eau chaude sanitaire

Le ballon d'eau chaude sanitaire est utilisé pour assurer un approvisionnement suffisant et immédiat en eau chaude dans toute la maison. Il s’agit ni plus ni moins d’un réservoir dont l’eau peut être chauffée de différentes manières :

• Le chauffe-eau à accumulation
  C’est une réserve d’eau chauffée appelé Cumulus par alimentation électrique ou ballon d'eau chaude sanitaire, chauffe-eau solaire par énergie solaire ou via un système au fonctionnement similaire à celui de la pompe à chaleur ( comme le chauffe-eau thermodynamique. Nous y reviendrons dans la suite de cet article.
• Le chauffe-eau instantané : celui-là ne stocke pas l’eau sanitaire mais la réchauffe en direct, lorsque l’on en a besoin. Il fonctionne généralement au gaz appelé chauffe-bain ou via une alimentation électrique.

Dans cette large gamme d’équipements permettant de chauffer l’air ambiant comme l’eau sanitaire, quel système choisir pour réduire ses factures, garantir un niveau de performance suffisant et mettre en place une solution écologique ? Voici les options possibles à partir d’une pompe à chaleur air-eau.

Comment fonctionne le ballon d'eau chaude d'une pompe à chaleur ?

Le ballon d'eau chaude d'une pompe à chaleur joue un rôle crucial dans le système de chauffage de la maison en permettant de stocker l'eau chaude produite et de la distribuer selon les besoins.

• Production d'eau chaude et transfert de chaleur

Une fois la chaleur produite par la pompe à chaleur, celle-ci circule dans un échangeur de chaleur et vient chauffer l'eau contenue à l'intérieur du ballon. 

• Stockage de l'eau chaude

Le ballon d'eau chaude est isolé pour minimiser les pertes de chaleur, permettant ainsi de conserver l'eau à une température élevée pendant une certaine période. La capacité de stockage du ballon dépend de sa taille et peut varier en fonction des besoins en eau chaude de la maison.

• Distribution de l'eau chaude

Lorsque quelqu'un ouvre un robinet d'eau chaude dans la maison, l'eau chaude stockée dans le ballon est utilisée pour répondre à la demande. L'eau froide remplace l'eau chaude puisée, et le ballon se remplit à nouveau pendant que la pompe à chaleur continue à produire de l'eau chaude pour le recharger.

Un chauffe-eau en complément d'une pompe à chaleur

Pompe à chaleur avec ballon d'eau chaude (Préparateur sanitaire)

Vous pouvez également associer un ballon de stockage (dit préparateur) à une PAC air-eau sans système intégré.

Le fonctionnement est assez similaire à celui du modèle précédent, à ceci près que disposer d’un ballon séparé permet d’en choisir la capacité. Ce stockage plus ajusté augmente le confort sanitaire des habitants qui disposent d’une eau chaude abondante dès qu’ils en ont besoin.

Par ailleurs, il est possible de placer le ballon à proximité plus immédiate des pièces techniques afin d’éviter la stagnation d’eau refroidie dans le circuit.

Pompe à chaleur avec chauffe-eau thermodynamique

CETI

Notre objectif est ici de vous aider à trouver une solution à la fois économique et écologique pour votre chauffage et votre eau chaude sanitaire. Par conséquent, nous éviterons d’évoquer les chauffe-eaux électriques, qui consomment davantage d’énergie.

Intéressons-nous donc au chauffe-eau thermodynamique : il servira à la production d’eau chaude pour la maison quand votre pompe à chaleur assurera de son côté la fonction chauffage.

Ce chauffe-eau fonctionne sur le même principe que la pompe à chaleur : il capte les calories présentes dans l’air ambiant ce qui, par l’intermédiaire d’un fluide frigorigène, chauffe l’eau contenue dans le ballon de stockage associé. L’appareil est également doté d’une résistance électrique qui prend le relai lorsque le besoin en eau chaude est supérieur à ce que peut générer la chaleur captée dans l’air. Il ne consomme au total qu’une quantité d’électricité limitée : ce qui est nécessaire au compresseur en routine, et à la résistance en période de pointe.

Notons qu’il existe plusieurs sources de calories permettant de chauffer l’eau sanitaire :

• L’air ambiant intérieur : le chauffe-eau doit alors être installé dans une pièce suffisamment grande (20 m2), idéalement un garage ou une buanderie
• L’air extérieur : cette option nécessite quelques travaux supplémentaires car elle impose de percer un mur et d’ajouter une gaine pour faire la liaison avec l’extérieur
• L’air extrait par le système de ventilation de la maison (la VMC) : c’est une solution qui augmente encore le rendement du chauffe-eau (COP) par recyclage d’un air déjà chaud

Le chauffe-eau thermodynamique demande un investissement de départ supplémentaire (prix moyen se situant autour de 3 000 €) et prend un peu de place dans la maison. Mais en contrepartie, il présente les mêmes avantages que la pompe à chaleur : confort sanitaire optimal, système écologique et factures en baisse !

Pompe à chaleur avec chauffe-eau solaire

CESI

Utilisé parallèlement à la pompe à chaleur, le chauffe-eau solaire est également intéressant puisqu’il fonctionne grâce à l'énergie gratuite et inépuisable fournie par le soleil.

Ce sont cette fois des panneaux solaires qui vous permettront de capter l’énergie nécessaire pour chauffer l’eau de l’habitation. Vous pourrez les installer de différentes manières :

• Posés en surépaisseur sur le toit : ils sont maintenus par des accroches se faufilant entre les tuiles et se fixant sur la charpente
• Intégrés à la toiture : ils sont alors moins visibles puisqu’ils prennent la place des tuiles
• Installés dans un endroit dédié, directement exposé au soleil : il peut s’agir de votre jardin, d’une cour ou d’une terrasse.

Là aussi, l’investissement de départ est significatif (notamment en raison de la pose des capteurs) mais vous en apprécierez le rendement final (COP), en particulier si vous habitez une région ensoleillée toute l’année.

Quel est le meilleur choix entre une PAC avec ECS intégrée ou un ballon d'eau chaude thermodynamique indépendant ? 

Le choix entre une pompe à chaleur avec eau chaude sanitaire intégrée et un ballon ECS thermodynamique indépendant dépend de vos besoins spécifiques en eau chaude et de vos préférences personnelles. Voici quelques éléments à prendre en considération pour vous aider à prendre une décision :

• Besoin en eau chaude 
  Pour une consommation élevée d'eau chaude sanitaire, un ballon ECS thermodynamique indépendant avec une capacité de stockage plus grande peut être plus adapté pour répondre à ce besoin.

• Flexibilité 
  Un ballon ECS thermodynamique indépendant offre généralement plus de flexibilité en termes d'emplacement d'installation. Vous pouvez choisir l'endroit le plus approprié pour le ballon en fonction de l'espace disponible et des besoins de plomberie de votre maison. Si vous manquez d'espace, une PAC avec ECS intégrée peut être plus pratique, car elle combine les fonctions de chauffage et de production d'eau chaude dans une unité compacte.

• Coûts d'installation
  Les coûts d'installation peuvent varier en fonction de la complexité du système et des besoins en plomberie. Une PAC avec ECS intégrée peut être plus simple à installer, tandis qu'un ballon ECS indépendant nécessite des raccordements supplémentaires au système de chauffage.

En résumé, si vous recherchez une solution tout-en-un compacte et avez suffisamment d'espace pour l'installation, une PAC avec ECS intégrée peut être une bonne option. Si vous avez des besoins importants en eau chaude ou préférez plus de flexibilité d'installation, un ballon ECS thermodynamique indépendant peut être plus adapté.

Dans tous les cas, il est recommandé de consulter un professionnel qualifié pour évaluer vos besoins spécifiques et vous aider à choisir la meilleure option pour votre situation.

Comment procéder concrètement pour une installation ?

Dimensionner ses besoins

Nous avons évoqué plusieurs fois les besoins en eau chaude d’une maison. Ce n’est pas sans raison. Avant de prendre la moindre décision, il est essentiel d’évaluer précisément la puissance nécessaire pour atteindre le confort thermique et sanitaire souhaité.

Ce calcul dépend de multiples facteurs liés à votre mode de vie ainsi qu’à l’emplacement et à la configuration de votre logement. Faites appel à un de nos professionnels qui vous posera quelques questions incontournables :

• Combien de personnes vivent sous votre toit (régulièrement et occasionnellement) ?
• Quelle est la surface totale de l’habitation ?
• Celle-ci est-elle correctement isolée ?
• Vivez-vous dans une région froide ou au contraire très chaude ?
• Quelle température aimez-vous maintenir dans votre intérieur ?
• De quels types de radiateurs disposez-vous ?
• Combien de points d’eau présente votre maison ?
• Etc.

Vos réponses lui permettront d’estimer la combinaison d’équipements idéale pour votre foyer, le type et le volume du ballon pour assurer une production et un stockage d’eau chaude suffisant, ainsi que son emplacement. Ces recommandations détermineront notamment le prix de l’installation qui varie sensiblement selon la capacité et les technologies choisies.

Obtenir des aides financières

L’État encourage les personnes souhaitant réduire leur consommation d’énergie et préserver l’environnement. De nombreuses aides financières peuvent être attribuées pour l’installation d’une pompe à chaleur et d’un chauffe-eau à fonctionnement thermodynamique ou solaire. Parmi elles :

• Le crédit d’impôt transition énergétique
• Le dispositif MaPrimRénov
• Le coup de pouce chauffage pour le remplacement d’une chaudière à gaz ou au fioul par une pompe à chaleur

Consultez nos autres dossiers thématiques

Pourquoi et comment choisir une PAC ?

Les avantages de l'utilisation d'une pompe à chaleur pour le chauffage et la climatisation

Quel avantage principal découle de l'utilisation d'une pompe à chaleur air-eau ?

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur en 10 étapes

La pompe à chaleur : une solution d'avenir

Pompe à chaleur air air : les avantages pour votre chauffage

Remplacer sa chaudière fioul par une PAC

Quelles aides pour une PAC ?

Comment bien entretenir sa PAC ?

Quand changer sa pompe à chaleur ?