Deux ventilateurs d’une pompe à chaleur air/eau à l’extérieur de la maison.
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Construire et acheter

Pompe à chaleur: fonctionnement, types et coûts

Thomas Bott

Les systèmes de chauffage par pompe à chaleur sont de plus en plus populaires en Suisse. Selon l’Office fédéral de la statistique, environ 18% des bâtiments en Suisse étaient déjà équipés de tels systèmes de chauffage en 2017. La tendance est à la hausse car la pompe à chaleur est utilisée de plus en plus souvent dans les nouvelles constructions. Cela n’a rien d’étonnant, car elle présente de nombreux avantages. Néanmoins, il y a également de nombreuses réserves, notamment en raison de son prix d’achat élevé. Découvrez, ici, les différents types de pompes à chaleur disponibles et si l’investissement en vaut la peine.

Pompe à chaleur: le fonctionnement de base

En principe, un système de chauffage par pompe à chaleur se compose de trois circuits fermés. Le premier circuit correspond au système de source de chaleur. Il prélève la chaleur de l’environnement, c’est-à-dire de l’air, du sol ou de l’eau. Cette chaleur pénètre dans le deuxième circuit: la pompe à chaleur en elle-même. Elle est récupérée par un évaporateur rempli d’un réfrigérant spécial. Comme le nom l’indique, elle s’y vaporise. Ce phénomène s’explique par le fait que la sensibilité du réfrigérant réagit à la chaleur fournie. La vapeur déjà chaude monte dans un compresseur, ce qui la comprime et libère ainsi de la chaleur.

La vapeur chaude comprimée pénètre alors dans le condenseur. Le circuit suivant est déjà connecté ici: le système de distribution et de stockage de la chaleur. L’eau qu’il contient absorbe la chaleur, le gaz se refroidit. Il se condense, c’est-à-dire se transforme en liquide, et retourne à l’évaporateur par une vanne. Pourquoi une vanne? Le liquide est sous pression et cela doit diminuer au cours de cette étape. Pendant ce temps, le troisième circuit distribue la chaleur produite dans la maison.

Illustration des sources d’énergie possibles pour la pompe à chaleur. En font partie: l’air, la nappe phréatique et le sol. Pour ces derniers, il existe deux possibilités d’extraction, soit avec une sonde, soit avec un collecteur géothermique.

Comme on peut le voir ici, l’énergie peut provenir de différentes sources. La pompe à chaleur produit de l’eau chaude et de la chaleur pour le système de chauffage.

Types: voici les différentes pompes à chaleur

Quatre types de pompes à chaleur sont largement utilisés, qui ne diffèrent guère les uns des autres dans leur mode de fonctionnement de base. Le point décisif réside davantage dans la source de l’énergie.

Pompe à chaleur saumure/eau

Ici, l’énergie provient du sol, c’est pourquoi la pompe à chaleur saumure/eau est alternativement appelée pompe à chaleur géothermique. Les tuyaux du système de source de chaleur serpentent à travers le sol environnant. Pour être protégés contre le gel, les tuyaux sont enterrés à au moins 1,5 mètre de profondeur. Pour chauffer suffisamment une maison, le système de source de chaleur doit couvrir deux fois la surface habitable. Le besoin en espace souterrain est donc élevé. Les sondes géothermiques sont une alternative. Elles prennent beaucoup moins de place, mais nécessitent des forages à des profondeurs pouvant atteindre 300 mètres. Pour cela, il est impératif d’obtenir une autorisation du canton concerné. La pompe à chaleur saumure/eau est considérée comme très efficace.

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Pompe à chaleur eau/eau

La pompe à chaleur eau/eau utilise l’eau de la nappe phréatique pour produire de la chaleur. Cela nécessite deux puits: l’un pour pomper l’eau souterraine et l’autre pour la restituer. Pour forer ces puits, il est nécessaire de demander des autorisations. En outre, les réglementations locales en matière de protection de l’eau doivent être respectées. La pompe à chaleur eau/eau est le système le plus efficace. Toutefois, il est possible que la municipalité ou le canton refuse d’autoriser la mise en service de l’installation s’ils estiment que celle-ci ne peut garantir la protection des eaux.

Pompe à chaleur air/eau

La pompe à chaleur air/eau ne nécessite aucun liquide dans le système de source de chaleur. Un ventilateur guide l’air ambiant directement devant l’évaporateur. Ce ventilateur peut être installé à différents endroits de la propriété. L’espace nécessaire est réduit, aucune autorisation n’est requise. Ce système est également considéré comme très efficace.

Pompe à chaleur air/air

La pompe à chaleur air/air constitue un cas particulier. Il n’est pas nécessaire d’avoir un circuit de refroidissement ni un circuit d’eau pour le système de chauffage. Le système aspire l’air ambiant frais et le réchauffe via un échangeur de chaleur à plaques en utilisant l’énergie de l’air ambiant usagé. Toutefois, ce principe ne convient qu’aux bâtiments très bien isolés, comme les maisons passives ou les maisons construites selon la norme Minergie-P.

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Conditions: tout dépend de l’environnement

À l’exception de la pompe à chaleur air/air, presque toutes les maisons sont adaptées à l’installation d’une pompe à chaleur. Les obstacles majeurs sont davantage l’environnement, ainsi que les réglementations de la commune et du canton. Pour une pompe à chaleur saumure/eau, un vaste terrain est nécessaire. Celui-ci doit également être aussi plat que possible et non rocheux. Lorsqu’on utilise une sonde géothermique, il est important de forer à une profondeur de 40 à 300 mètres. Une étude préalable des sols est donc absolument nécessaire dans ce cas.

Avec une pompe à chaleur eau/eau, il faut suffisamment d’eau souterraine. Ici aussi, des forages sont effectués, de sorte qu’il ne doit pas y avoir de matériaux perturbateurs dans le sol. Cependant, les puits nécessaires peuvent être réalisés dans de nombreux endroits. Une pompe à chaleur air/eau ne pose problème que si les températures en hiver descendent en dessous de moins 20 degrés Celsius. Le système ne fournit alors plus suffisamment de chaleur pour le réfrigérant de la pompe à chaleur.

Vue sur un paysage alpin et le lac de Brienz depuis le petit village d’Iseltwald.

Dans les zones plus rurales, l’utilisation d’une pompe à chaleur saumure/eau est généralement plus facile car l’espace nécessaire peut être couvert plus aisément.

Installation d’une pompe à chaleur: les points suivants doivent être respectés

L’endroit idéal pour la pompe à chaleur est le sous-sol de la maison. S’il n’y a pas de sous-sol, vous devez disposer d’une pièce séparée avec une bonne isolation acoustique. Les systèmes sont en effet bruyants pendant le fonctionnement, ce qui peut être gênant. En outre, vous avez besoin d’un circuit de chauffage normal avec des radiateurs. L’eau chauffée passe ensuite par là. Dans la plupart des bâtiments existants, un tel circuit est déjà en place.

Coûts: investissement, exploitation et maintenance

Les coûts d’investissement d’un système de chauffage par pompe à chaleur sont très variables. Ils dépendent du type de pompe à chaleur, de la surface habitable à chauffer et du système de chauffage déjà en place. En gros, il faut prévoir entre 30 000 et 60 000 francs. Le chauffage par pompe à chaleur est donc beaucoup plus cher à l’achat que le chauffage au mazout ou au gaz, par exemple.

La différence se situe au niveau des frais d’exploitation, car la pompe à chaleur est particulièrement avantageuse. Les sources d’énergie ne coûtent pratiquement rien, car vous ne devez pas acheter l’air, l’eau et la terre auprès d’un fournisseur. La seule chose nécessaire pour son fonctionnement est l’électricité. Pour un ménage moyen de quatre personnes, le fournisseur Hoval évalue les coûts à environ 500 francs par an. À cela s’ajoutent des frais d’entretien d’environ 200 francs. L’investissement élevé dans le chauffage par pompe à chaleur est donc compensé par de faibles coûts d’exploitation. Cela rend les systèmes très économiques et durables. Selon la consommation et le type de pompe à chaleur, un tel système de chauffage peut être amorti au bout de cinq à dix ans seulement. Dans certains cas, cependant, cela peut prendre beaucoup plus de temps.

Subventions: les cantons soutiennent l’installation de pompes à chaleur

De manière générale, l’installation d’une pompe à chaleur peut bénéficier de subventions car elle constitue un moyen plus écologique et plus durable de produire de l’énergie. De nombreux cantons récompensent ce système par rapport aux chauffages alimentés par des énergies fossiles. Le programme Bâtiments en est la base. Le montant versé est fixé par les différents cantons.

Si vous êtes intéressé(e) par un système de chauffage par pompe à chaleur, nous vous conseillons donc de contacter votre canton pour connaître le montant de la subvention. Demandez également si une prime est offerte pour le système répartiteur de chaleur.

Pompe à chaleur: aperçu des avantages et des inconvénients

  • Avantages
  • Inconvénients
  • Sélection parmi quatre types différents de pompes à chaleur en fonction de votre situation.
  • Tous les types de chauffage par pompe à chaleur ne conviennent pas à tous les biens.
  • Pas de coûts élevés, mais en partie fluctuants pour les combustibles.
  • Dans certains cas, les obstacles bureaucratiques à l’obtention des permis nécessaires sont importants (notamment pour les forages et les puits).
  • Le plus souvent compatible avec un circuit de chauffage existant lors d’un changement de système de chauffage.
  • Coûts d’investissement très élevés par rapport aux autres systèmes de chauffage.
  • Rendement élevé du chauffage par pompe à chaleur par rapport à de nombreux autres systèmes de chauffage.
  • Le montant de subvention varie fortement d’un canton à l’autre.
  • Production de chaleur et d’eau chaude respectueuse de l’environnement.
  • -
  • Subvention possible en fonction des cantons, éventuellement même un bonus.
  • -
  • Indépendance vis-à-vis des combustibles fossiles et des fournisseurs d’énergie externes.
  • -

Conclusion: un chauffage propre grâce à la force de la nature

Ne vous laissez pas décourager par les coûts d’achat élevés car le chauffage par pompe à chaleur est une alternative plus écologique et, à long terme, plus économique que de nombreux autres systèmes de chauffage. Au lieu de dépendre des combustibles fossiles, vous chauffez avec une source de chaleur durable. Les pompes à chaleur sont très efficaces et peuvent également être combinées avec d’autres sources d’énergie. Par exemple, pour améliorer encore le bilan de CO2, vous pouvez produire vous-même l’électricité nécessaire en utilisant un système photovoltaïque.

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