Comment choisir le bon dimensionnement pour sa pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur est une solution de chauffage respectueuse de l’environnement, économique et performante, qui offre un excellent confort thermique mais à condition de choisir le bon dimensionnement. En effet, un bon dimensionnement est la première étape à réaliser avant de choisir un modèle de PAC. Pourquoi cette étape est-elle essentielle ? Quels sont les facteurs à prendre en compte pour bien dimensionner une PAC ? Comment calcule-t-on la puissance d’une pompe à chaleur ? Comment savoir si votre PAC est bien dimensionnée ? On vous explique tout !

Pourquoi faut-il bien dimensionner sa pompe à chaleur ?

Bien dimensionner sa pompe à chaleur consiste à suivre un processus spécifique pour déterminer la taille adaptée, c’est-à-dire la puissance appropriée, en fonction des besoins thermiques du bâtiment. Choisir le bon dimensionnement pour sa pompe à chaleur est donc essentiel. En effet, sous-dimensionnée, sa puissance ne sera pas suffisante pour chauffer correctement le logement durant les périodes de grand froid et nécessitera un chauffage d’appoint. Surdimensionnée, elle coûtera plus cher que nécessaire à l’achat et engendrera une surconsommation électrique, ainsi que des risques de panne du compresseur.

Pour y parvenir, il est impératif de faire réaliser une étude thermique de l’habitation par un chauffagiste professionnel. Celle-ci permettra d’optimiser les performances de l’appareil et vous aidera à réduire vos futures consommations d’énergie, ainsi que le coût d’achat et d’installation de la pompe à chaleur. De plus, une puissance inadaptée a également des conséquences sur le confort thermique, ainsi que sur les frais et la fréquence d’entretien nécessaire.

Quels sont les facteurs pour choisir le dimensionnement de sa PAC ?

Il faut donc confier cette étape à un professionnel agréé, car déterminer la puissance de pompe à chaleur nécessaire est un procédé complexe. De plus, celui-ci peut également tenir un rôle de conseil en cas de déclaration préalable de travaux à effectuer et vous guider dans vos démarches. En revanche, il est intéressant de connaître les facteurs à prendre en compte pour choisir le bon dimensionnement d’une PAC, afin de mieux comprendre son fonctionnement et préparer un dossier avant de consulter un installateur.

Le volume à chauffer

Le premier facteur à considérer pour bien dimensionner une pompe à chaleur est le volume intérieur du logement à chauffer. Pour le calculer, il suffit de multiplier la surface du sol par la hauteur sous plafond. 

La différence entre la température intérieure et la température extérieure

La différence entre la température intérieure et la température extérieure est également un facteur important à considérer. Généralement, le professionnel se base sur le climat de la région d’habitation et tout particulièrement sur les températures minimales généralement observées en hiver et durant les intersaisons.

La date de construction du bâtiment

L’âge de la maison et son coefficient d’isolation sont également essentiels dans le calcul du bon dimensionnement de la pompe à chaleur. En effet, une puissance calorifique supérieure est nécessaire dans les bâtisses anciennes mal isolées, pour compenser les ponts thermiques et les déperditions de chaleur. Le professionnel chargé de l’étude thermique du logement dispose généralement d’outils pour effectuer ce calcul. 

Le type d’émetteur choisi

Le type d'émetteur de chauffage choisi a également une influence sur le dimensionnement de la pompe à chaleur. Les systèmes de plancher chauffant et les radiateurs basse température sont recommandés car ils peuvent s’adapter à toutes les pompes à chaleur et offrent un excellent confort thermique. Les radiateurs moyenne température ne seront pas aussi performants mais peuvent également convenir. 

En revanche, conserver d’anciens radiateurs haute température peut impacter les performances de la pompe à chaleur car ceux-ci doivent être alimentés par une eau chauffée à 70 °C au minimum, alors qu’une PAC fonctionne généralement avec une eau chauffée entre 35 et 50 °C. Mais si des travaux d’isolation ont déjà été entrepris dans la maison et les menuiseries remplacées, il sera alors possible de les faire fonctionner à plus basse température.

Le diagnostic électrique du logement

Les pompes à chaleur produisent du chauffage grâce à des énergies renouvelables, puisqu’elles captent les calories présentes dans l’air extérieur, le sol ou l’eau, pour les transformer en chaleur. Elles consomment toutefois de l’électricité pour fonctionner et il est nécessaire de vérifier certains points avant d’installer une PAC :

• l’abonnement électrique doit être adapté (au minimum 12 kVA) ;
• les câbles électriques doivent être adaptés à la puissance du compteur ;
• une alimentation triphasée est parfois nécessaire, ce qui peut entraîner un surcoût.

Choisir ou non une production d’eau chaude sanitaire

Certaines catégories de pompes à chaleur permettent également de produire de l’eau chaude sanitaire, en plus du chauffage. Ce choix n’impacte pas réellement la puissance de PAC nécessaire, mais il est important de choisir une taille de ballon d’eau chaude adaptée à la composition du foyer.

Dispositif monovalent ou bivalent ?

Autre facteur déterminant dans le dimensionnement de la pompe à chaleur : installer une PAC uniquement ou la combiner avec un système complémentaire, comme une chaudière, un poêle à bois, un chauffage électrique, etc. En effet, une pompe à chaleur seule doit couvrir 80 % des déperditions, alors qu’un appareil avec appoint doit en couvrir 120 %.

Le mode monovalent est préconisé pour :

• une construction neuve ;
• une PAC associée à un plancher chauffant ;
• en zone tempérée ;
• avec un mode de chauffe basse température (35°C).

Le mode bivalent est préconisé pour :

• les rénovations énergétiques ;
• en zone froide.

Comment calculer la puissance d’une PAC ?

Avant de calculer la puissance d’une pompe à chaleur, il est utile de savoir que celle-ci doit être équivalente à 80 % des déperditions thermiques, en se basant sur la température moyenne de la période la plus froide de l’année. Lorsqu’elle est associée à un système de chauffage d’appoint, celle-ci doit atteindre 120 % des déperditions.

Pour calculer au plus près les besoins calorifiques du logement, la formule est la suivante :
P= G x V x DT 

En sachant que :

P = Puissance théorique du logement
G = Coefficient d’isolation de l’habitation*
V = Volume de la maison (surface x hauteur sous plafond)
DT = Différence entre la température souhaitée et la température extérieure minimum

*Valeur des coefficients d’isolation de l’habitation :

• 0,4 : excellente isolation du logement, sans ponts thermiques (normes RT2012/BBC) ;
• 0.75 : logements RT2005, construits entre 2007 et 2012 ;
• 0.8 : constructions RT2000, bâties entre 2001 et 2006 ; 
• 0.95 : maisons construites entre 1990 et 2000 ;
• 1.15 : maisons construites entre 1983 et 1989 ;
• 1.4 : maisons construites entre 1974 et 1982 ;
• 1.8 : maisons non isolées, dotées de menuiseries à simple vitrage. 

Comment savoir si ma pompe à chaleur est bien dimensionnée ?

Comme vu précédemment, un mauvais dimensionnement de la pompe à chaleur engendre de nombreux problèmes :

• surconsommation énergétique ;
• inconfort thermique ;
• performances altérées ;
• vieillissement prématuré des équipements.

Pour l’éviter, il faut donc confier la réalisation de l’étude thermique à un professionnel qualifié. Pour une PAC déjà installée, il est également possible de faire appel à un chauffagiste pour contrôler son bon dimensionnement ou vérifier les points suivants :

• une pompe à chaleur bien dimensionnée doit pouvoir répondre à la charge thermique du bâtiment, c'est-à-dire à la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir la température intérieure à un niveau confortable ;
• un Coefficient de performance élevé (COP) signifie que l’appareil produit davantage d’énergie qu’il en consomme. Si le COP est inférieur aux spécifications du fabricant, cela peut être un signe de surdimensionnement de la PAC ;
• une pompe à chaleur bien dimensionnée a des cycles de fonctionnement appropriés. Si elle fonctionne en permanence sans atteindre le point de consigne de température ou s'arrête et redémarre fréquemment, il s’agit certainement d’un mauvais dimensionnement ;
• la PAC devrait pouvoir fonctionner efficacement à toutes les températures extérieures prévues. Une PAC sous-dimensionnée ne parvient pas toujours à chauffer la maison par temps très froid ;
•  la température intérieure devrait rester agréable à tout moment. Si ce n’est pas le cas, il est possible que la pompe à chaleur soit sous-dimensionnée. À l’inverse, si la température intérieure est fréquemment trop basse ou trop élevée, il peut s’agir d’un surdimensionnement ;
• la consommation d’énergie de la PAC doit également être surveillée, car un surdimensionnement peut entraîner une consommation d'énergie excessive et des factures élevées.