Aérothermie : fonctionnement, avis et prix pompe à chaleur 2023

Une pompe à chaleur aérothermique exploite les calories de l’air extérieur pour chauffer un logement par de l'air ou de l'eau, via différents émetteurs de chaleur : ventilo-convecteurs, radiateurs ou planchers chauffants. Elle fait partie des équipements thermiques exploitant des énergies renouvelables les plus populaires sur le marché en France.

Focus sur son fonctionnement et son installation, ainsi que le prix moyen d’une PAC aérothermique.

Qu’est-ce que l'aérothermie ? Définition et fonctionnement

Une pompe à chaleur est un équipement de chauffe thermodynamique qui exploite une énergie présente naturellement dans l’air : c'est l'aérothermie. Les modèles air-air produisent de l'air chaud ou froid, et les modèles air-eau génèrent également de l'eau chaude.

Voyons dans le détail la définition du mode de chauffage par aérothermie fournie par une PAC.

Fonctionnement de l’aérothermie : un appareil 3 en 1 !

Une PAC aérothermique valorise les calories extraites de l’air extérieur ou intérieur pour la transformer en chaleur et la diffuser dans un logement. Cet équipement de chauffe se décompose généralement entre une unité extérieure placée en dehors du logement (jardin, terrasse, etc.) et une à plusieurs unités intérieures (split ou ventilo convecteurs, radiateurs à eau, planchers chauffants à eau).

Schématiquement, le fonctionnement d’une PAC aérothermique peut se décomposer ainsi :

1. L’unité extérieure de la PAC puise les calories de l’air (de l'énergie) ;
2. L’énergie de l’air est transférée dans un circuit évaporateur avec un liquide frigorigène. Ce dernier se transforme en vapeur ;
3. Le fluide à l’état gazeux est aspiré par un compresseur ;
4. le liquide frigorigène monte en température sous la pression et libère l’énergie thermique produite vers les émetteurs de chauffe installés dans le logement ;
5. le cycle entre dans la phase de condensation du fluide frigorigène, avec une baisse de pression du liquide ;
6. le liquide frigorigène retrouve l’état liquide et reprend un autre cycle en continu.

Mais le chauffage aérothermique n’est le seul usage de ce type de pompe.

Ainsi, certains modèles combinent trois modes :

• Air chaud : elle expulse de l'air chauffé pour servir de chauffage au logement.
• Air froid : elle peut aussi rafraîchir l’air ambiant du logement en mode PAC aérothermique réversible : c’est d’ailleurs le principal intérêt recherché par les particuliers.
• Eau chaude : le cycle de fonctionnement de la PAC aérothermique permet également selon les modèles de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) en raccordement d’un ballon d’eau chaude thermodynamique.

A noter que tout modèle de pompe à chaleur fonctionne à la fois avec une énergie renouvelable et avec de l’électricité. L’alimentation électrique de la PAC est indispensable pour faire fonctionner les différents composants du système thermodynamique.

Les types de PAC aérothermiques

Il existe deux grands types de dispositifs de chauffage par aérothermie, classés de par leur mode de distribution de la chaleur.

La pompe à chaleur air-air

La PAC air-air permet de chauffer ou de rafraichir un logement via des ventilo-convecteurs - également connus sous le nom de splits. Concrètement, l’air est aspiré, puis transformé avant d'être ventilé dans les pièces du logement.

Le mode air-air intègre quasi-systématiquement un mode réversible qui permet de servir de climatiseur pour refroidir le logement. Toutefois, il lui est impossible de chauffer l’eau chaude sanitaire du logement.

Selon les besoins énergétiques du logement, la PAC air-air se compose d’une seule unité split (monobloc) ou de plusieurs unités (multi-splits).

Il existe également un modèle de PAC air intérieur / air qui convertit l’énergie de l’air intérieur du logement en chaleur. L’extraction de l’air est effectuée au moyen d’une ventilation mécanique contrôlée (VMC).

La pompe à chaleur air-eau

La PAC air-eau utilise l’énergie de l’air extérieur pour chauffer l’eau du circuit du chauffage central.

La diffusion de la chaleur s’effectue via le raccordement de radiateurs basse température / haute température, ou d’un plancher chauffant. En mode réversible, la PAC air-eau nécessite en général l’installation de ventilo-convecteurs, voire d’un plancher rafraîchissant.

Ce type de pompe à chaleur est idéal assurer la production d'eau chaude sanitaire pour toute la maison. Il existe 3 solutions de PAC air-eau avec ECS :

• PAC air-eau avec ballon ECS intégré : gain de place assuré et entretien d'un seul appareil ;
• PAC air-eau avec ballon ECS séparé : possibilité de choisir la taille du ballon en fonction du nombre d'occupants.

Il est aussi possible de choisir une pompe à chaleur aérothermique air-eau pour la seule production du chauffage. Dans ce cas, elle sera couplée avec un chauffe-eau thermodynamique.

Avis sur la pompe à chaleur aérothermique : avantages et inconvénients

En résumé, le tableau ci-après liste les avantages et les inconvénients de la PAC aérothermique à prendre en compte :

L'aérothermie occupe une place de premier plan sur le marché des pompes à chaleur.

Voyons plus en détails avantages et les inconvénients de la PAC aérothermique.

Les atouts du chauffage par aérothermie

Parmi les avantages les plus importants d’une pompe à chaleur aérothermique, citons les économies sur les factures d’énergie qu’elle permet de réaliser par son haut rendement énergétique :

 Vous pouvez ainsi diviser par deux votre facture de chauffage avec une PAC aérothermique. Le rendement énergétique de l’appareil permet de réaliser jusqu’à 60 % d’économies d’énergie sur sa facture d’électricité, soit entre 500 et 1 000 €/an suivant le modèle de pompe.

 En effet, l'efficacité énergétique de la PAC aérothermique est élevée : A minima, pour un 1 kWh d’électricité consommée, ce système de chauffe écologique produit 3 à 6 kW d’énergie (de chaleur). Concrètement, la pompe à chaleur produit plus d'énergie qu'elle n'en consomme ! On parle alors de COP 3, voire jusqu’à COP 5 ou 6 pour les meilleurs modèles.

Ce rendement énergétique est mesuré principalement par le coefficient de performance (COP) et le SCOP (coefficient de performance saisonnier) de l’appareil. Deux indicateurs qui déterminent le ratio entre l’énergie électrique consommée et l’énergie thermique produite.

La PAC aérothermique est un équipement idéal pour remplacer une chaudière au gaz vieillissante ou une chaudière au fioul énergivore et polluante.

Les inconvénients

 L’efficacité énergétique de l’appareil de chauffage par aérothermie est freinée par les conditions climatiques de la zone d’habitation. En effet, il fonctionnera moins bien en-dessous de certaines températures en période hivernale (entre -5°C et -10°C).

C’est pourquoi, l’installation de ce type de pompe à chaleur est généralement conseillée sous un climat doux.

Vous pouvez aussi la coupler avec un système de chauffe d’appoint (chaudière à condensation, chauffage au bois telle qu'une chaudière biomasse ou un poêle à granulés).

  Le bruit de l’unité extérieure de la PAC est souvent une source de nuisances sonores selon l’emplacement choisi. Aussi, il est vivement recommandé d’éviter la proximité avec les pièces à vivre et près des habitations voisines.

Aérothermie ou géothermie : que choisir ?

La PAC aérothermique partage le marché de la pompe à chaleur en France avec la pompe à chaleur géothermique. Les deux systèmes partagent un point commun : l’utilisation d’une source d’énergie renouvelable et gratuite pour chauffer et/ou rafraichir le logement. Dans le cas d’une PAC géothermique, l’énergie renouvelable utilisée vient du sous-sol (terre et eaux souterraines).

Entre aérothermie et géothermie, il existe plusieurs critères de différenciation pour aiguiller son choix. Voici une synthèse dans le tableau ci-après :

👉 A noter que les PAC aérothermiques disposent de la plus grande part de marché, loin devant les pompes à chaleur géothermiques. Ainsi selon Chiffres clés des énergies renouvelables de 2022 (Ministère de la Transition énergétique), les ventes annuelles de PAC se segmentent entre 838 000 PAC air/air, 267 000 PAC air/eau contre seulement 2 500 exemplaires de chauffage par géothermie.

On observe aussi un engouement pour la pompe à chaleur air-eau, dont les ventes ont fait un bond de +53 % sur l'année 2021. Ce type de PAC permet de produire de l'eau chaude sanitaire et dispose d'un rendement énergétique plus élevé que la PAC air-air. De plus, son installation est beaucoup moins complexe que la PAC géothermique.

Quel est le prix d’une pompe à chaleur aérothermique ?

Le coût d’une PAC aérothermique se situe en moyenne entre 5 000 € et 18 000 € en fonction de nombreux critères d’achat : type de PAC (air-air ou air-eau), puissance et COP, marque et modèle, options disponibles (mode réversible et/ou ECS).

Il faudra également prévoir les frais d’installation au budget de la PAC aérothermique.

Enfin, un contrat d’entretien pour sa pompe à chaleur est incontournable pour préserver l’appareil de chauffe thermodynamique des pannes et assurer sa longévité.

Comment installer une PAC aérothermique ?

L’installation d’une pompe à chaleur aérothermique ne comprend pas de difficultés techniques majeures. La pose de l’unité extérieure comprend généralement une liaison au réseau électrique du logement, ainsi qu’au réseau hydraulique (PAC air-eau).

Il faudra néanmoins veiller à certains points de vigilance pour une pose de sa PAC aérothermique réussie :

• un équipement dimensionné à la bonne puissance en kW permet de couvrir les besoins énergétiques de l’habitation. Pour ce faire, la réalisation d’un bilan thermique est obligatoire afin d’évaluer l’isolation du logement. En fonction du résultat, la puissance de la pompe peut se situer entre 3,5 kW (logement très bien isolé) à 29 kW (passoire thermique) ;
• l’emplacement de l’unité extérieure doit être située loin du voisinage immédiat et des fenêtres des pièces à vivre ;
• les émetteurs de chauffage déjà en place doivent s’adapter à la PAC aérothermique. Prévoir des frais supplémentaires en cas de remplacement par des unités adaptées (ventilo-convecteurs, radiateurs à basse ou haute température, plancher chauffant). A noter que certains émetteurs de part leur installation complexe sont plus indiqués dans le cadre d’une construction neuve : plancher chauffant et PAC aérothermique gainable (réseau de gaines dans le sous-plafond).

L'installation de la pompe à chaleur doit être effectuée par un professionnel chauffagiste certifié RGE (Reconnu Garant de l'Environnement). Cette condition est indispensable pour bénéficier d'une pose respectant les règles de sécurité.

Quel est l’entretien de ce mode de chauffage par aérothermie ?

Une maintenance régulière de sa pompe à chaleur est recommandée pour préserver son efficacité énergétique sur le long terme. Il est même obligatoire d’entretenir tous les deux ans tous les types de PAC dont la puissance est comprise entre 4 kW et 70 kW.

Aussi, il est conseillé de souscrire à un contrat d’entretien afin de faire vérifier certains composants de la PAC aérothermique par un professionnel chauffagiste qualifié RGE.

Le technicien va contrôler et régler le fonctionnement des différents composants de l’appareil. Ces points sont incontournables si vous souhaitez préserver votre confort thermique tout en contrôlant la consommation électrique de votre pompe à chaleur.

Le tarif d’un contrat d’entretien pour une pompe à chaleur par aérothermie se situe entre 150 € et 300 € en moyenne.

De votre côté, vous pouvez effectuer quelques gestes d’entretien sur votre dispositif de chauffage thermodynamique :

• épousseter les clapets de la ventilation des splits ;
• contrôler que la grille arrière de l’unité extérieure est bien dégagée (feuilles mortes et branches, etc.) ;
• vérifier les sorties d’air, ainsi que la propreté du filtre de la PAC.

La PAC aérothermique est-elle éligible aux aides financières ?

Une pompe à chaleur est un équipement de chauffage éligible à de nombreuses aides financières grâce à sa haute efficacité énergétique. Néanmoins, l’éligibilité aux différentes primes PAC dépend du type :

• La pompe à chaleur air-air peut être financée uniquement par la prime CEE (Certificat d’Economie d’Energie), dont le montant varie entre 400 € et 1 000 € ;
• La pompe à chaleur air-eau peut être financée en partie par diverses aides financières : MaPrimeRenov’, Coup de pouce chauffage, Eco-prêt à taux zéro, etc.