Pompe à chaleur eau-eau : pourquoi la choisir et quel est son fonctionnement ?
L’eau chaude sanitaire et le chauffage représentent une part conséquente du budget du ménage consacré à l’énergie. Mais il est possible de réduire les factures en optant pour des équipements plus durables et économiques, à l’instar de la pompe à chaleur eau-eau. Son installation est particulièrement adaptée aux logements faisant l’objet d’une rénovation d’ampleur, en complément d’autres solutions comme l’isolation thermique notamment. Comment fonctionne une pompe à chaleur eau-eau et quels sont ses avantages ?
Ce qu’il faut retenir :
Au même titre que la pompe à chaleur air-eau, la pompe à chaleur eau-eau permet de chauffer l’eau de la maison et d’assurer le chauffage. Voici les points essentiels à savoir sur cette solution économique et écologique :
- La pompe à chaleur eau-eau capte les calories présentes dans la nappe phréatique ou l’eau d’une rivière pour assurer le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire ;
- Elle peut alimenter un ballon d’eau chaude, un circuit de chauffage hydraulique ou même un plancher chauffant ;
- La PAC eau-eau est économe en énergie et peut contribuer efficacement à l’amélioration de la performance énergétique du logement ;
- L’installation d’une pompe à chaleur eau-eau se révèle complexe et ne convient pas à tous les logements ;
- Il faut respecter certaines conditions pour installer une pompe à chaleur eau-eau, notamment la proximité avec une nappe phréatique ou une rivière ;
- La PAC eau-eau est réputée pour son coefficient de performance élevé dû à la température constante du sous-sol.
Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur eau-eau ?
La pompe à chaleur eau-eau est un type de pompe à chaleur géothermique utilisant une énergie renouvelable pour chauffer l’eau de la maison et assurer le chauffage. Pour produire de la chaleur, elle capte les calories présentes dans l’eau souterraine, l’eau d’une rivière ou d’un lac. L’installation d’un système de captage est nécessaire pour acheminer l’eau jusqu’à l’appareil et la restituer à la source. Avec un coefficient de performance (COP) allant jusqu’à 5, la PAC eau-eau est l’un des types de PAC les plus efficaces qui soient.
Bon à savoir :
Le coefficient de performance désigne l’efficacité énergétique d’un système de chauffage. Une pompe à chaleur avec un COP de 4 signifie que l’appareil produit jusqu’à 4 fois plus d’énergie sous forme de chaleur pour 1 kWh d’électricité consommée.
Comment fonctionne une pompe à chaleur eau-eau ?
Une pompe à chaleur eau-eau comporte un circuit de captage de l’eau, ainsi que d’un circuit de rejet pour restituer l’eau dans la nappe phréatique ou la rivière source. On parle d’un système à deux forages. Parfois, l’eau prélevée dans la nappe phréatique est rejetée dans une rivière ou un lac, ou dans un autre réservoir d’eau souterrain. Il s’agit d’un système à un seul forage. La profondeur de forage peut aller de 30 à 100 mètres.
Le fonctionnement d’une PAC eau-eau comporte plusieurs étapes distinctes :
- L’eau prélevée dans la nappe phréatique est acheminée vers la pompe à chaleur ;
- Un évaporateur capte les calories présentes dans l’eau et les transfère à un liquide frigorigène ;
- Ce liquide passe dans le compresseur, où il subit une importante montée en température et où il est fortement comprimé, ce qui le fait passer à l’état de gaz chaud ;
- Le liquide frigorigène à l’état gazeux est acheminé vers le condenseur situé dans l’unité intérieure de la PAC, pour transférer sa chaleur à l’eau de la maison ;
- L’eau chaude obtenue est ensuite distribuée à travers les radiateurs du chauffage central, le ballon d’eau chaude et / ou le plancher chauffant ;
- Le gaz chaud passe dans le détendeur pour repasser à l’état liquide ;
- Le liquide frigorigène repasse dans l’évaporateur pour un nouveau cycle de chauffe.
Pourquoi installer une PAC eau-eau ?
La pompe à chaleur eau-eau constitue une solution hautement performante pour la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage d’une maison. En effet, l’eau souterraine reste à une température constante et n’est pas influencée par les conditions climatiques, comme c’est le cas d’une pompe à chaleur air-eau ou air-air. C’est un atout majeur qui contribue à l’efficacité du système. En effet, ce type de PAC offre un rendement élevé, mesuré par un COP qui peut atteindre 5 voire plus. Cependant, la PAC eau-eau offre plusieurs autres avantages, mais aussi des inconvénients qu’il convient de prendre en compte.
Quels sont les avantages de la PAC eau-eau ?
La PAC eau-eau présente plusieurs avantages qui en font un système de chauffage hautement performant.
Rendement élevé et stable
L’eau souterraine reste en permanence à une température comprise entre 10°C et 12°C. Cette température constante permet à la PAC eau-eau de fournir un rendement élevé, quelles que soient les températures extérieures et la saison.
Coefficient de performance élevé
La pompe à chaleur eau-eau offre souvent un COP de 5, parfois plus pour les modèles les plus performants. Son efficacité énergétique est ainsi l’une des plus élevées de tous les systèmes de chauffage et d’eau chaude sanitaire disponibles actuellement. Elle permet ainsi de réaliser d’importantes économies énergétiques.
Fonction chauffage et rafraîchissement
Grâce à la réversibilité de son fonctionnement, une pompe à chaleur eau-eau peut aussi rafraîchir le logement en été. C’est un avantage notable pour réduire les factures d’énergie liées à la climatisation.
Compatibilité avec un circuit de chauffage existant
La pompe à chaleur eau-eau est compatible avec un circuit de chauffage central existant composé de radiateurs et / ou d’un plancher chauffant. Elle peut également alimenter un ballon d’eau chaude pour les besoins en ECS du foyer.
Solution écologique
La PAC eau-eau utilise une ressource renouvelable pour assurer le chauffage et l’eau chaude sanitaire, ce qui en fait une solution écologique. Son installation permet ainsi de réduire efficacement l’impact environnemental du logement ou du bâtiment équipé.
Quels sont les inconvénients d’une pompe à chaleur eau-eau ?
Quelques inconvénients sont néanmoins à noter.
- Coûts d’installation élevés : son installation étant souvent associée à des travaux de forage importants et un système complexe, la pompe à chaleur eau-eau nécessite un investissement initial élevé.
- Installation complexe : plusieurs conditions doivent être remplies pour installer une pompe à chaleur eau-eau. En premier lieu, il faut disposer d’une source d’eau, ce qui nécessite la proximité d’une nappe phréatique, ou d’une rivière. Il faut également un système de captage complexe.
- Autorisation nécessaire : l’installation d’une pompe à chaleur eau-eau requiert par ailleurs des démarches administratives parfois lourdes. Notamment, il est nécessaire d’obtenir l’autorisation de la Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE) avant toute prospection.
Comment installer une PAC eau-eau ?
Il est nécessaire de faire appel à un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) pour installer une pompe à chaleur eau-eau. Il procède d’abord à l’installation du puits de forage avant de mettre en place le circuit d’eau et la PAC eau-eau proprement dite.
Il faut noter que l’installation d’une pompe à chaleur eau-eau convient uniquement aux maisons individuelles, en raison de la nécessité de disposer d’un terrain pour le captage.
Comment entretenir une PAC eau-eau ?
Un entretien régulier et rigoureux est nécessaire pour maintenir les bonnes performances d’une pompe à chaleur eau-eau. La maintenance réglementaire inclut une vérification de l’état et de la pression du liquide frigorigène. En outre, une révision obligatoire est requise tous les deux ans dès que la puissance de la PAC eau-eau est supérieure ou égale à 4 kW.
Installer une PAC eau-eau en rénovation d’ampleur
Plusieurs solutions énergétiques peuvent être combinées dans un projet de rénovation d’ampleur afin d’optimiser au mieux la performance énergétique d’un logement. À cet effet, l’installation d’une pompe à chaleur eau-eau est recommandée en complément d’autres travaux comme :
- L’isolation thermique : l’objectif est de réduire les déperditions de chaleur en hiver et de fraîcheur en été ; il s’agit notamment de l’isolation des combles, de l’isolation par l’extérieur ou de l’isolation du mur par l’intérieur ;
- La ventilation : il est nécessaire de mettre en place une ventilation performante pour assurer l’efficacité de l’isolation et renouveler l’air intérieur ; la solution la plus appropriée consiste à installer une VMC, qui peut être soit une VMC double flux, soit une VMC simple flux, soit encore une VMC hygroréglable ;
- Les panneaux photovoltaïques : la lumière du soleil est une source d’énergie gratuite et inépuisable, qui peut être utilisée pour produire localement de l’électricité verte grâce aux panneaux photovoltaïques ; cette électricité peut alimenter la PAC eau-eau en choisissant le bon dimensionnement selon les besoins du foyer.