Quel est l'importance du dimensionnement dans votre projet d’installation ?
L’installation d'une pompe à chaleur aérothermique split comprend la pose d'une unité intérieure et d'une unité extérieure. La production d’eau chaude sanitaire peut aussi être envisagée avec un chauffe-eau thermodynamique qui alimente un système avec ballon de stockage.
De plus en plus installée, la PAC air air est une climatisation réversible. En été, elle refroidit le logement en retirant les calories pour les envoyer à l’extérieur. Puis, en hiver, c'est l'inverse : l'unité extérieure va prélever les calories présentes dans l'air et les utiliser pour chauffer le logement.
L’installation d'une pompe à chaleur (PAC air air, PAC air eau ou autre système) passe par plusieurs étapes, la première étant l'étude thermique.
Étroitement lié au confort thermique, le dimensionnement d'une pompe à chaleur air eau prend en compte les besoins calorifiques en fonction du volume, de la superficie et de la configuration du lieu : sont notamment vérifiées l'isolation et la qualité des fermetures.
À quel moment prévoir un dimensionnement ?
Le calcul du dimensionnement de pompes à chaleur aérothermiques air eau est effectué lors du remplacement d'un ancien système de chauffage par une PAC dernière génération.
Par qui le faire réaliser ?
Il est recommandé de toujours passer par un professionnel pour effectuer le bilan thermique : réaliser le calcul des déperditions, calculer la puissance et le dimensionnement de la pompe, déterminer les besoins pour un bon confort thermique.
Une déclaration préalable de travaux peut être nécessaire en cas de rénovation visible de l'extérieur et pose d'une PAC garantissant des économies d'énergie. Le pro vous assistera dans vos démarches.
Les risques de sous-dimensionnement ou de surdimensionnement d’une pompe à chaleur
Si la pompe à chaleur air est sous dimensionnée, la température ambiante ne sera pas suffisante, notamment lorsque la température extérieure sera basse et les propriétaires devront se rabattre sur les chauffages d'appoint.
Si la PAC air eau est surdimensionnée, ces cycles seront plus courts avec un risque d'augmentation des mises en marche et arrêt, amenant une explosion de la facture électrique.
Le principe de base pour dimensionner une PAC
Sur quelle base établir le dimensionnement d'une pompe à chaleur air eau qui alimente un système classique de chauffage central ?
La règle de base
La puissance d'une pompe à chaleur air eau doit être égale à 80% des déperditions énergétiques et ce, à la température moyenne la plus froide de l'année. L'association avec un système de chauffage d'appoint électrique doit permettre de couvrir 120 % des déperditions.
Illustration du principe de base avec un exemple concret
Il est fortement conseillé, et surtout en cas de rénovation de systèmes existants de chauffage, de calculer au plus près les besoins calorifiques du logement.
La formule de calcul est la suivante : P= G x V x DT
P = Puissance théorique
G = Coefficient d’isolation de la maison (ci-dessous)
V = Volume de la maison (surface x hauteur sous plafond)
DT = Différence entre la température que l’on souhaite avoir dans le logement et la température extérieure minimum régionale
Les coefficients d’isolation (G):
0,4 : excellente isolation sans ponts thermique. RT2012/BBC
0.75 : pour les logements "RT2005" et réalisées entre 2007 et 2012
0.8 : pour les habitations "RT2000" et réalisées entre 2001 et 2006
0.95 : pour les maisons construites entre 1990 et 2000
1.15 : pour les maisons construites entre 1983 et 1989
1.4 : pour les maisons construites entre 1974 et 1982
1.8 : maison non isolée (murs, combles) et à menuiseries simples vitrage
Pour une maison construite entre 1990 et 2000 de 140m², hauteur sous plafond standard (2m50), lieu d’habitation Colmar (68).
Température extérieure minimum régionale : -15°c.
Température de consigne ambiante : 20°c.
Alors :
P = 0,95 x 350 x 35
P = 11637W
La puissance d'une pompe à chaleur air eau doit être comprise entre 70 et 100% des déperditions si les locaux desservis présentent une inertie moyenne à très lourde. Sinon entre 80 et 100%
La puissance de la pompe à chaleur aérothermique pour cette maison sera comprise entre 8,1kW et 11,6kW à température extérieure minimum régionale.
Que faut-il prendre en compte pour calculer au plus juste ?
Le professionnel installateur agréé se charge du dimensionnement ; il est le seul apte à déterminer la puissance calorifique nécessaire et peut vous conseiller si une déclaration préalable de travaux est à réaliser. Quelques données peuvent toutefois vous être utiles pour préparer votre dossier avant de consulter votre installateur.
Le volume à chauffer
Le volume à chauffer représente l'air brassé dans chaque pièce. L’unité extérieure va capter l'air extérieur et le traiter avant de le renvoyer à la température souhaitée dans les circuits de chauffage. La PAC air - eau alimente un système de chauffage central à eau chaude.
Le calcul du nombre de m³
Pour calculer le nombre de m³, il suffit de multiplier la surface de plancher par la hauteur de plafond.
Différence entre température ambiante et température extérieure
La différence de température entre l'intérieur et l'extérieur est à considérer. Le professionnel se base généralement sur les données météo de la région et notamment sur les minima à la mi saison et en hiver.
Date de construction de la maison
La puissance calorifique va être plus importante si la maison est ancienne et mal isolée. Un coefficient de construction est attribué selon les normes de construction.
Quelques exemples de calcul
Les calculs de dimensionnement peuvent être repris pour des statistiques mais toujours en suivant une politique de confidentialité ! Suite à l'installation et si un contrat d'entretien a été signé, le jour de la prochaine visite technique à domicile peut être l'occasion de revoir certains réglages et d'adapter l’unité intérieure.
Quelle puissance pour 100 m² ?
Considérons une habitation RT 2012 avec coefficient de construction de 0,4-0,5, température ambiante souhaitée de 20 °C (chauffage eau chaude), température extérieure de base de -6 et volume à chauffer de 250 m³ :
Les déperditions seront de : 250 x 0,7 x (20 - (-6)) = 4550 W
La puissance des pompes à chaleur aérothermiques pour cette maison de 100 m² sera de 4,5 kW.
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Quelle puissance pour 200 m²
Avec un volume à chauffer de 200 x 2,5 = 500 m³, la bonne puissance de la pompe est de : 500 x 0,4 – 0,5 x (20 - (-6)) = 9100 W, soit 9 kW.
Pour aller plus loin
La prochaine assemblée générale traitant des systèmes de chauffage et production d'eau chaude sanitaire à énergie renouvelable abordera sans doute le sujet de l'économie circulaire et des économies d'énergie. Les données étudiées à cette occasion feront l'objet d'une politique de confidentialité stricte. À l'ordre du jour de la prochaine assemblée générale de l'Association française de la pompe à chaleur air air, air eau ou géothermique : le développement de la stratégie de marché et la promotion de la filière.
