Pompe à chaleur eau-eau : principe, prix et aides en 2023
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La pompe à chaleur eau-eau est un système de chauffage géothermique qui utilise les calories de l’eau souterraine pour produire de l’énergie. Son installation complexe implique de nombreux travaux et implique un coût élevé : entre 15 000 et 30 000 €. Découvrons dans cet article, le principe de fonctionnement de la PAC eau-eau ainsi que ses avantages et inconvénients pour vous permettre de faire le meilleur choix de dispositif de chauffage.
Qu’est-ce que la pompe à chaleur eau-eau ?
Selon les modèles, la PAC eau-eau peut permettre d'utiliser l'eau pour alimenter :
- les radiateurs : utiliser la chaleur pour chauffer le logement en hiver ;
- le climatiseur : pour rafraichir le logement en été ;
- le chauffe-eau : disposer d’une eau chaude sanitaire (ECS) toute l'année.
Ce système de chauffe par géothermie récupère l’énergie (calories) contenue dans l’eau souterraine (nappes phréatiques, rivières souterraines) pour la transformer en chaleur et la diffuser dans le circuit de chauffage central (radiateurs à eau chaude, plancher chauffant) et voire le chauffe-eau. Elle peut même être raccordée au circuit de chauffe d’une piscine !
Les modèles pompe à chaleur eau-eau réversible permettent également de rafraîchir l’air intérieur du logement. L’installation de ventilo-convecteurs pour diffuser la climatisation dans chaque pièce est indispensable.
Comment fonctionne une pompe à chaleur eau-eau ?
L’utilisation de l’énergie de l’eau implique un schéma de fonctionnement de la pompe assez complexe.
Principes généraux de production
La pompe à chaleur géothermique utilise l’énergie aquathermique pour chauffer le logement. Son fonctionnement s’appuie sur le principe de la thermodynamique dont on peut visualiser la mise en marche via le schéma suivant :
- la captation de l’eau du sous-sol du logement via une pompe de puisage ou de relevage pour l'envoyer vers l’unité de la pompe à chaleur ;
- l'envoi des calories contenues dans l’eau du sous-sol dans le liquide frigorigène de la pompe. A noter que l’eau souterraine a une température constante entre 10 et 12°C toute l’année ;
- le compresseur de la pompe monte en pression et chauffe un liquide caloporteur (eau ou eau glycolée) ;
- ce liquide caloporteur transite dans les tuyaux du chauffage central pour alimenter les différents émetteurs de chauffe (radiateurs ou planchers chauffants, ballon d'eau chaude) ;
- le détenteur de la pompe fait descendre la pression du liquide frigorigène pour un nouveau cycle.
Les deux modes de captation de l’eau pour une pompe
On distingue deux types de pompe à chaleur géothermiques en fonction de leur mode de captage de l’eau :
- la pompe avec captage sur nappe phréatique avec deux puits de forage installés : un pour puiser l’eau via des capteurs horizontaux ou verticaux, et l’utiliser dans le circuit de chauffage. Le second sert à l’évacuation de l’eau après le circuit de chauffe. Ce mode de fonctionnement de la PAC eau-eau est le modèle le plus vertueux pour l’environnement puisqu’il évite de tarir la source d’eau souterraine ;
- la pompe avec un seul puit de forage avec une eau puisée qui circule en circuit fermé sans rejet dans le sous-sol. Le liquide caloporteur chauffé est une eau glycolée (mélange d’eau et de glycol).
Quid de la puissance d’une PAC eau-eau ?
Ce modèle de pompe à chaleur est d’une très haute performance en utilisation quotidienne.
Le rendement énergétique de la PAC eau-eau mesuré via le coefficient de performance (COP), se situe entre 4 et 5. Ainsi, pour un 1 kWh d’électricité consommé par la PAC eau-eau, 4 à 5 kWh d’énergie sont produites. Concrètement, elle va produire entre 4 et 5 fois plus d’énergie qu’elle n’en consomme.
De plus, la performance de la PAC est constante toute l'année car elle ne dépend pas des températures extérieures, comme c'est le cas pour la PAC air-air ou la PAC air-eau. Ces deux modèles utilisent les calories de l’air pour chauffer le logement et peuvent donc être moins performantes en cas de températures très basses en hiver (dès -5°C) L’eau souterraine est quant à elle à température constante toute l’année.
Le performance et le rendement de la PAC eau-eau sont donc les plus élevés des différents types de pompes à chaleur.
Pourquoi installer une pompe à chaleur eau-eau : avantages et inconvénients
Performante, écologique et économique, les avantages de la pompe à chaleur géothermique sont nombreux. Cependant, ce système de chauffage comprend un certain nombre d’inconvénients à connaître avant de choisir un modèle et de l’installer.
| 👍 Avantages | 👎 Inconvénients |
|---|---|
| 1 seul appareil pour un double emploi voire un triple emploi : appareil de chauffage et production d'eau chaude sanitaire, et rafraichisseur d'air (modèle de pac géothermique réversible) | Installation et pose complexes avec obtention obligatoire d'autorisation de travaux et d’exploitation de l’eau souterrraine |
| Rendement énergétique élevé : COP jusqu'à 5 ou 6 pour les meilleurs modèles | Présence obligatoire d'une nappe phréatique à proximité du logement |
| Performance constante tout au long de l'année, encore plus si reliée à un ballon tampon | Prix élevé : entre 20 000 et 25 000 € |
| Eligibilité aux aides financières gouvernementales (MaPrimeRenov', Coup de pouce chauffage, Eco-prêt à taux zéro, etc.) et subventions privées (Prime CEE) |
Installation de la PAC eau-eau : attention à la complexité
La pompe à chaleur géothermique nécessite des travaux complexes et coûteux. Les travaux particulièrement invasifs nécessitent de creuser le sol pour réaliser un voire deux puits afin de capter l’eau souterraine. Ensuite, il est nécessaire de mettre en place les capteurs horizontaux ou verticaux, puis d’effectuer le raccordement à la PAC et au système de chauffage central et au chauffe-eau.
Il est indispensable de prendre connaissance de plusieurs prérequis à l'installation d'une PAC géothermique avant de se tourner vers ce mode de chauffage :
- le logement doit être une habitation individuelle avec un terrain important ;
- le logement doit se situer à proximité d’une nappe phréatique ou d’une rivière/cours d’eau souterrain pour alimenter la pompe ;
- une étude du terrain est obligatoire pour évaluer la viabilité du sous-sol et les difficultés de forage ;
- des autorisations de travaux sont obligatoires pour installer : une autorisation de la DRIRE (Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement) pour une PAC avec capteurs verticaux et une autorisation de la mairie pour une PAC avec capteurs horizontaux.
Un professionnel chauffagiste RGE pour installer la PAC Il est recommandé de faire appel à un professionnel chauffagiste certifié Reconnu Garant de l’Environnement pour plusieurs raisons. La première est d’avoir une pose de la pompe dans le respect des normes de sécurité en vigueur. La seconde est de bénéficier des aides financières disponibles à l'achat.
Combien coûte une PAC eau-eau ?
L’achat d’une pompe à géothermie représente un investissement financier très important. Le prix d’une pompe à chaleur eau-eau se situe entre 15 000 et 30 000 € (installation + travaux de forage compris) pour un modèle d’une puissance de chauffe couvrant 100 m2. Le coût total de la PAC varie en fonction de multiples critères : les marques (Atlantic, Viessman, etc.), la puissance en kW, le COP, unité monobloc ou multibloc, le terrain et les difficultés de forage.
Pour trouver le prix le plus adapté à son budget, la démarche la plus simple est de faire plusieurs demandes de devis pour une installation de PAC eau-eau. Il est ainsi facile de comparer les prestations de pose. Un bon moyen pour juger la qualité des prestataires consultés.
Toutefois, l'utilisation de l'eau comme énergie gratuite et renouvelable, et son rendement énergétique important, permettent de faire baisser la facture d’électricité. L’utilisation d’une pompe à chaleur géothermique est en effet très bien rentabilisée via les importantes économies d’énergie qu’elle permet : 1 000 €/an en moyenne de réduction sur sa facture de chauffage, pour seulement 5 à 15 €/m2/an de consommation d’électricité pour le compresseur.
Un contrat de maintenance de la PAC est indispensable ! Pour assurer la sécurité des usagers et préserver la durée de vie de l’appareil de chauffe, il est recommandé de souscrire à un contrat de maintenance. Notez qu’il est aussi obligatoire de faire contrôler la pompe à géothermie tous les ans pour les appareils avec plus de 2 kg de fluide frigorigène. Il faut compter 200 à 300 € en moyenne à ajouter sur le budget PAC eau-eau.
Quelles subventions pour une pompe à chaleur eau-eau ?
Ecologique et économique, ce dispositif de chauffe remplit toutes les cases des aides gouvernementales disponibles pour les travaux de rénovation énergétique. L’achat d’une PAC peut en effet être financé en partie par diverses subventions publiques pour PAC. Un bon moyen d’alléger une facture qui peut grimper jusqu’à 40 000 € pour certains modèles !
👍 A noter que ces aides financières pour la PAC eau-eau sont cumulables entre elles.
| Nom du dispositif | Montants moyens de l'aide |
|---|---|
| MaPrimeRenov' | Jusqu'à 10 000 € + 1000 € pour le changement d'une chaudière fioul ou gaz |
| Prime CEE (Certificat d'économies d'énergie) | Jusqu'à 4 364 € + 1000 € pour le changement d'une chaudière fioul ou gaz |
| Coup de pouce chauffage | Entre 2 500 € à 4 000 € |
| TVA à 5,5 % | Application d'un taux réduit de 5,5 % au lieu de 20 % sur le montant de la facture globale |
| Eco-prêt à taux zéro | jusqu'à 50 000 € d'emprunt à 0% d'intérêt |
| Aides des collectivités territoriales | Montants variables en fonction de la région d'habitation |
| Chèque énergie | 48 € à 277 € |
| Dispositif Denormandie | Crédit d'impôt représentant une réduction jusqu'à 21 % de l'impôt sur le revenu |
| Exonération taxe foncière | 50 à 100 % de réduction en fonction du montant des travaux énergétiques dans un logement ancien (antérieur à 1989) |
- ✅ Les conditions d’éligibilité générales des aides pour une pompe à chaleur eau-eau
- respecter des conditions de revenus ;
- faire appel à un installateur chauffagiste RGE ;
- acheter une pac géothermique avec un rendement énergétique supérieur ou égal à 111% (émetteurs de chauffe à basse température) ou 126% (émetteurs de chauffage à haute température).