Chauffage

Comment dimensionner correctement une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur air/eau fait partie des systèmes de chauffage privilégiés par l'Etat dans les dispositifs de rénovation énergétique. Plus écologique et plus économique, cette solution doit néanmoins être dimensionnée correctement pour garantir de bonnes performances sur le long terme.

Pourquoi le dimensionnement est crucial ?

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur repose sur un principe thermodynamique. 

Les performances sont donc optimales quand le générateur choisi couvre précisément les besoins thermiques du logement. 

Un bon diagnostic et un calcul de déperditions précis est primordial dans ce cadre.

L’objectif est d’éviter deux cas de figures :

  • Une pompe à chaleur sous-dimensionnée : le recours à l’appoint électrique devient trop fréquent et augmente mécaniquement la consommation d’énergie
  • Une pompe à chaleur surdimensionnée : un plus grand nombre de cycles courts (marche/arrêt du générateur). Cela réduit le rendement et la durée de vie 

Avec une pompe à chaleur correctement dimensionnée, les performances ainsi que les économies d’énergie sont optimisées tout au long de l’année.

Les données indispensables pour le projet

Comme nous l’avons vu précédemment, pour dimensionner correctement la pompe à chaleur, il faut connaître les besoins thermiques précis.

Pour mesurer ces éléments, plusieurs paramètres sont à prendre en compte : 

  • Le plan et la structure du logement étudié (surface, volume…)
  • La qualité de l’isolation (murs, toitures, menuiseries…)
  • La zone climatique (pour connaître la température extérieure de base)
  • Le type d’émetteurs existants et/ou souhaités
  • La température intérieure souhaitée par le client final

Le calcul des déperditions thermiques

Plusieurs méthodes de calcul des déperditions existent. 

La méthode la plus précise est issue de la norme NF EN 12-831. Elle permet de calculer des déperditions thermiques précisément pour chaque pièce en tenant compte de chaque coefficient spécifique.

C’est la méthode utilisée par Calixta (en savoir plus).

D’autres méthodes simplifiées existent également. Elles sont cependant plus approximatives notamment dans les projets de rénovation ou sur les habitations avec des architectures spécifiques.

Les règles de dimensionnement d’une pompe à chaleur air/eau 

Pour être conforme au DTU 65.16, une pompe à chaleur air/eau doit respecter deux critères dans le cadre d’un fonctionnement bivalent avec appoint (électrique, hydraulique ou autre) :

  • La puissance de la PAC à la température extérieure de base du projet doit être comprise entre 70% et 100% des déperditions

Par exemple, pour une habitation avec des déperditions globales de 8500 W, la puissance de la pompe à chaleur seule doit être comprise entre 5950 W et 8500 W.

  • La puissance de la PAC à la température extérieure de base additionnée à la puissance de l’appoint doit être supérieure ou égale à 120% des déperditions

Pour le même exemple, la puissance totale doit donc être supérieure à 10 200 W.

Prendre en compte le type d’émetteurs de l’installation

En fonction du type d'émetteur existant ou souhaité, le régime de fonctionnement de la pompe à chaleur est différent.

Dans le cas de radiateurs, on parle d’un fonctionnement à moyenne température. C'est-à-dire que le départ d’eau du générateur se fait à 55°C.

Et pour du plancher chauffant, on parle d’un fonctionnement basse température. Le départ d’eau du générateur se fait à 35°C.

Il est important de prendre en compte cette donnée pour dimensionner correctement. 

En effet, selon la température de départ de l’eau, la puissance de la pompe à chaleur est différente.

Ces données sont communiquées par les fabricants directement par plusieurs moyens.

Comment accéder aux caractéristiques techniques d’une pompe à chaleur air/eau 

Dans le cadre d’un bon dimensionnement, les fabricants communiquent de différentes manières sur les données techniques de leurs produits : 

  • Leur site internet avec des espaces particuliers et professionnels
  • Leur catalogue produit imprimé ou au format PDF
  • Les documentations commerciales
  • Les logiciels de dimensionnement

Calixta permet dans le cadre des études réalisées avec l’outil, de connaître exactement toutes les informations techniques nécessaires à un dimensionnement.

La température extérieure de base, les déperditions et le régime de fonctionnement (température de départ d’eau) sont pris en compte.

Les erreurs fréquentes à éviter

Dans les projets de rénovation énergétique, plusieurs erreurs sont faites régulièrement et sur lesquelles il convient d’être vigilant : 

  • Se baser sur la chaudière actuelle pour déterminer la puissance
  • Ne pas prendre en compte les projets d’isolation futurs ou déjà réalisés
  • Réaliser un calcul de déperditions trop approximatif
  • Surdimensionner par sécurité

Le surdimensionnement est en général l’erreur la plus répandue.

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Conclusion

Le dimensionnement d’une pompe à chaleur repose sur des données précises : informations liées au chantier, calcul des déperditions, données techniques du fabricant… Avec un bon dimensionnement, toutes les parties sont protégées.

→ L’artisan installateur traite ses chantiers de manière plus efficace.

→ Le fabricant reçoit moins de demandes de SAV et fortifie son image de marque.

→ Le client final bénéficie d'une installation au fonctionnement optimal.

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