Connue comme solution de climatisation pour refroidir votre logement l'été, la pompe à chaleur air/air peut également offrir une solution de chauffage performante et économique.
Solution très flexible, elle convient particulièrement bien aux logements initialement chauffés à l’électrique ou avec un poêle à bois. En effet la PAC air-air, contrairement à la PAC air-eau, n'est pas raccordée à un circuit d’eau chaude.
Fonctionnant par soufflage d'air, il est à noté que la PAC air-air propose un type de chaleur moins agréable que les systèmes concurrents. Son coefficient de performance réel est également généralement inférieur que les autres types de pompe à chaleur.
Notre avis est de préconiser la pompe à chaleur air/air :
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L'essentiel à retenir sur la PAC air air |
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Fonctionnement |
Récupération de calories via une unité extérieure puis transfert à des ventilo-convecteurs |
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Faisabilité |
Espace extérieur nécessaire ou sur le toit, passage de gaines dans les murs et modification de l’installation électrique |
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COP |
de 2 à 2,5 selon région/isolation |
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Puissance calorifique/frigorifique |
1,5 kW - 12 kW par unité extérieure |
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Écologie |
Électricité majoritairement nucléaire |
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Durée de vie |
~ 20 ans |
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Prix TTC posé |
100 €/m2 environ |
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Prix énergie |
0,17 €/kWh en 2022 |
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Éligible aux aides financières |
Non |
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Entretien/Maintenance |
Maintenance tous les 5 ans |
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Modes de programmation |
Programmation horaire via télécommande |
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Qualité de la chaleur |
Peu qualitative - Air soufflé à débit choisi |
Retenez que la recette du succès pour une pompe à chaleur est un logement un minimum isolé, un appareil bien dimensionné, bien installé et bien piloté. Le choix du modèle et le conseil de l'installateur sont donc clés.
La pompe à chaleur air-air se compose:
La pompe à chaleur air-air située à l’extérieur du logement récupère les calories présentes dans l’air à l’aide d’un fluide caloporteur, et les transmet à l’unité intérieure via ce que l'on appelle une liaison frigorigène. L'unité intérieure est un ventilateur qui souffle de l’air sur un serpentin dans lequel circule le liquide/gaz frigorigène qui a été porté à haute/basse température.
La principale force de système est qu'il s'agit aujourd'hui de l'unique solution d'abaisser la température intérieure de plus de 3 degrés en été, tout en faisant du chaud l'hiver grâce à une vanne d'inversion (vanne tiroir/vanne 4 voies).
Parmi les émetteurs intérieurs disponibles, il existe quatre choix selon l'ampleur de vos travaux avec soit :
Le système split est le plus communément installé en rénovation. On compte jusqu'à 3 unités intérieures par unité extérieure mais cela peut aller au-delà en fonction des configurations de logement et des puissances des différentes unités (une dizaine).
Déjà évoqué en introduction, voici une liste plus fournie des raisons pour lesquels choisir une pompe à chaleur air-air :
| Avantages | Inconvénients |
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✅ Réactivité de chauffe ✅ Unique véritable système de refroidissement ✅ Facilité de mise en oeuvre ✅ Occupe peu de place (en hauteur) ✅ Faible besoin de maintenance |
❌ Confort non optimal (soufflage d'air "trop" chaud) ❌ Nuisance sonore possible ❌ Système de régulation peu précis ❌ COP moins élevé que sur une PAC air-eau |
Au regard de la réglementation thermique, la pompe à chaleur air-air est le système de chauffage le plus performant parmi les systèmes de chauffage sans circuit eau chaude, produisant plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Elle est par ailleurs la seule solution capable de refroidir rapidement et efficacement une pièce.
Toutefois elle est aussi connue pour son flux d'air peu agréable, à l'origine d'un confort inférieur à tous les systèmes de radiateurs, poêles ou plancher chauffant. Pour cette raison, à moins d'un faible besoin en chauffage (sud, logement bien isolé...) ce système n'est pas le plus confortable pour les pièces de vie, d'autant que sur les unités intérieures "murale" ou "console" un bruit de fond vient également dégrader l'expérience.
La satisfaction de la pompe à chaleur air-air est largement dépendante de votre exigence en matière de confort et du niveau de déperdition de votre logement, à savoir de la combinaison : Région climatique x Niveau d'isolation de votre logement x Température demandée. Dans un contexte peu favorable, la PAC air-air sera moins performante, moins réactive, plus bruyante.
A titre de repère pour les personnes sensibles aux flux d'air, le débit d'air chaud l'hiver est plus important que le débit d'air frais l'été.
L'unité intérieure n'est qu'un ventilateur qui vient souffler de l'air sur un serpentin plus ou moins chaud/froid. Le bruit est donc le même, quelque soit le logement à puissance égale (si vous avez besoin d'un plus gros . En revanche si votre logement a besoin d'un apport plus important, l'unité intérieure se mettra en route fréquemment ou vous aurez envie d'accélérer le ventilateur (donc son bruit) pour améliorer la vitesse de refrodissement/production de chaleur.
| Unité intérieure Mode silencieux |
Chuchotements Bruit d'une VMC |
Unité intérieure Mi-saison |
Conversation calme |
U. intérieur Hiver froid U. extérieure Mi-Saison |
Conversation à voix normale |
Unité extérieure Hiver froid |
| 20 db | 25 db | 30 db | 35 db | 40-45 db | 50 db | 60-70db |
Le phénomène de bruit intérieur sera accentué dans le cas où vous disposez d'une grande pièce à chauffer avec plusieurs ventilo-convecteurs dans la même pièce. En effet, d'un point de vue bruit il est probablement préférable de n'avoir qu'une seule grosse unité pour l'ensemble de la pièce plutôt que deux petites. Le raisonnement est différent d'un point de vue confort.
Le bruit du groupe extérieur est plus dépendant du froid car il devra fournir un effort plus important pour apporter les calories nécessaires au logement. Par ailleurs, le groupe extérieur connaît des cycles de dégivrages faisant encore augmenter le bruit à 60-70 db (selon modèle) pouvant déranger vos voisins. Risque accru si vous disposez de plusieurs unités extérieures. La technologie Inverter est plus silencieuse contrairement à la technologie qui fonctionne en ON/OFF à pleine puissance.
Concernant le choix de l'unité intérieure : Pour un bon confort il convient d'abord de choisir un système où le flux d'air n'est pas directement dirigé vers vous. Ce problème ne concerne pas les consoles (posées comme un radiateur) puisqu'elles sont équipées d'une sortie d'air évacué par le haut (voir parfois d'une deuxième qui soufflera au niveau de vos pieds). En revanche les cassettes/plafonniers peuvent vous souffler directement au niveau du cou, tout comme les unités murales qui peuvent disposer en option de petits volets orientables pour diriger le flux d'air vers le haut.
Concernant le type de chaleur : La pompe à chaleur air-air fonctionne par convection et non par rayonnement. Ainsi dans les pièces de vie, que vous occupez de manière prolongée, le confort y sera inférieur en comparaison avec un radiateur à inertie, un poêle ou un plancher chauffants (tous bien agréable, notamment lorsque la maison a des parois un peu froides).
Lorsque vous réglerez 20°C sur le thermostat, la température de sortie d'air varie entre 35°C et 50°C selon la sollicitation ou non de l'appoint électrique qui se déclenche en général lorsque la température passe sous 0°C à l'extérieur. Cette température a son importance car plus elle est basse (chaleur douce) mieux la température sera répartie dans la pièce. Si 35°C est une température correcte qui n'assèchera pas trop la pièce, 50°C en continu peut être moins agréable en termes de confort. Dans les régions froides où la température descend vite, dès lors que vous coupez le chauffage, la PAC air-air devra fonctionner à haut régime donc pourra poser des problèmes de confort.
La PAC air-air correspond donc mieux aux logements bien isolés / situés dans des régions où la température ne descend trop pas l'hiver / ou dans des pièces peu chauffées. On pense alors aux chambres utilisés seulement la nuit où le besoin en chaleur de 17°C la nuit suffit (attention toutefois si vous êtes sensibles au bruit).
Concernant la stabilité de la température intérieure :
Il existe deux types de groupe extérieurs, ceux dotés de la technologie Inverter et ceux qui n'en disposent pas. La technologie Inverter a la spécificité de tourner en continu à régime constant pour apporter une température correspondant au besoin du logement. Sans technologie Inverter le principe est que l'unité extérieure démarre puis s'arrête avec pour conséquence une température intérieure qui monte puis descend (schéma proposé par la marque Daikin) :
La puissance indiquée sur une unité murale correspond à la puissance calorifique pour la production de froid (référentiel 35°C extérieur). Prenons l'exemple d'une PAC air-air Daikin avec une unité murale FTXM-R de 2000W.
Cet équipement pour la production de chaleur aura une puissance calorifique de 2500W lorsqu'il fait 7°C en extérieur, mais seulement de 1600W et 1360W lorsque la température extérieure sera de -5°C et -10°C.
Au-delà de la question du dimensionnement que nous abordons ensuite, cela indique la diminution de la performance de la pompe à chaleur air-air avec la diminution des températures. Certaines unités extérieures plus haut de gamme permettent le maintien de puissance même lorsque les températures sont très froides.
Comme pour tout appareil de chauffage on dimensionne la puissance d'une pompe à chaleur au regard des températures les plus froides / les plus chaudes. Ici ce dimensionnement doit permettre de définir la puissance de l'unité extérieure et des unités intérieures.
Prenons l'exemple d'un logement de 100m2 (2,5m sous plafond) datant des années 90 situé en région parisienne, non rénové et réparti en 4 pièces dont un salon de 40m2. L'auditeur énergétique suite à son analyse thermique a défini une déperdition au plus froid de l'hiver de 7,5kW (-7°C est la température de référence au plus froid de l'hiver).
Nous présentons un calcul pour une maison entière, mais chacune des pièces doit pouvoir bénéficier de la puissance qui lui correspond.
En hiver, pour -7°C dehors, si la température moyenne demandée à l'intérieur est de 19°C alors l'équipement devra fournir 7500W soit par exemple 5 unités murales de 2000W qui à -7°C pourront fournir 1500W chacune (conformément au tableau ci-dessus), soit un total de 10kW à prévoir.
Une manière plus conventionnelle, que l'on retrouve un peu partout sur le web, est un calcul en BTU. Notre maison fait 250m3 soit 25000 BTU + 6 fenêtres de 1000 BTU, soit un total de 31 000 BTU que l'on divise par 3415 = 9kW. L'inconvénient de cette méthode est son manque de précision car elle ne prend pas en compte le niveau d'isolation du logement. Pour 100m2, la puissance totale peut en effet varier entre 4500W et 15000W selon le niveau d'isolation.
En accord avec ces calculs vous pouvez ainsi définir la configuration de votre installation et la puissance de votre unité extérieure. Ici il est possible d'installer un multi-split avec une unité extérieure de 10kW alimentant nos 4 pièces.
Cependant si des séparations sont faites, l'efficacité est moindre car qui dit plus de longueur de gaines où passe l'air, dit plus de déperditions de froid/chaleur. Il est préférable de positionner les unités intérieures au plus proche de l'unité extérieure pour optimiser le COP. Ici l'alternative est de choisir :
Le tableau indiquant plus haut la diminution de puissance selon la température extérieure était un premier indice quant à l'incapacité d'une pompe à chaleur air-air à fournir un bon coefficient de performance dans des situations de froid important. Car la légitimité de PAC est bien de réussir à produire plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Le coefficient de performance (COP) indique pour 1kWh d'électricité consommée, quelle quantité de chaleur/froid vous restitue le système en laboratoire.
Voici cette fois pour une PAC air-air Mitsubishi 1500W un tableau présentant le SEER et le SCOP théoriques :
Si le SCOP indiqué paraît plutôt bon, celui-ci est indiqué pour une température d'air chaud produite donnée et une température extérieure (7°C) or parfois la température descend bien en dessous en hiver.
Ainsi selon le niveau d'isolation et la température demandée par l'habitant, le SCOP réellement observé va varier selon la localisation, l'isolation, la température intérieure demandée, s'établissant généralement entre 2,5 et 3, voir jusqu'à 3,5 dans de bonnes conditions (le sud par exemple).
Enfin malgré parfois des argumentaires commerciaux qui éveillent la méfiance, les disparités de performance entre les marques et le choix d'une technologie adaptée à votre logement restent important à considérer.
Mais le profil déperditif de votre logement, les circonstances climatiques ou le choix du modèle ne font pas tout : une utilisation responsable de vos climatiseurs est importante !
En matière de chauffage, un bon usage de son équipement est une source d'économies majeure. Avec un prix de l'énergie relativement bas, les industriels de la PAC air-air ont mis bien longtemps avant de se soucier de la performance de leur système de programmation, proposant une simple télécommande incitant à utiliser le mode manuel, au risque de laisser tourner inutilement l'appareil (le bruit de l'appareil a au moins pour vertu de ne pas le laisser tourner inutilement).
Notez que si vous avez opté pour un système centralisé de type gainable ou plafonnier, vous ne disposez pas d'une télécommande mais plutôt d'un thermostat par pièce ou par zone.
Chez Casam Pro nous sommes initialement spécialistes du radiateur électrique pour lequel nous avons pu constater qu'1°C en plus ou en moins sur le thermostat se traduit pas une économie de 7 à 10%. Avec un COP entre 2,5 et 3, la PAC air-air va quant à elle consommer environ +/-3% par degré.
Attention il existe un mode froid/été et un mode chaud/hiver, modifier seulement la température ne suffit pas.
A noter qu'en hiver, le supplément de consommation est exponentiel par degré supplémentaire car plus vous demanderez une température élevée, plus la PAC aura des difficultés à trouver dans l'air froid extérieur la chaleur gratuite pour atteindre la température demandée, solicitant ainsi l'appoint électrique.
En matière de chauffage il est rarement recommandé de couper entièrement le chauffage lorsque l'on s'absente seulement quelques heures. C'est d'ailleurs à proscrire sur PAC air-eau. L'analyse est-elle la même pour la PAC air-air qui est connu pour sa grande flexibilité ? La réponse va dépendre de la technologie de votre groupe extérieur :
Quels sont les systèmes de programmation existants pour réaliser cet abaissement de température?
Nativement les unités murales ou consoles sont équipés d'une télécommande et d'un capteur de présence vous permettant d'abaisser la température d'une pièce/programmer de deux manière :
Cette deuxième fonction est la plus pratique, mais elle n'offre pas tout à fait le niveau de contrôle que celui trouvé sur les programmateurs de radiateur électrique notamment.
Les fonctions de programmation des ventilo-convecteurs sont donc encore limitées (bien plus que lorsque vous optez pour une solution type gainable avec pilotage centralisée avec des thermostats). Assez récemment les fabricants ont donc développé des applications mobiles qui permettent une programmation bien plus aisée de vos climatiseurs. Ces solutions sont de notre point de vue indispensables pour assurer confort et maîtrise de la facture, lorsque vous optez pour une PAC air-air dans l'ensemble des pièces de la maison.
La force de ce système, en comparaison avec la pompe à chaleur air-eau, est sa facilité d'installation avec simplement :
La liaison directe entre unité intérieure et extérieure est assez imposante pouvant constituer un problème esthétique si elle est réalisée sous moulure plastique. Les deux unités doivent se situer à proximité conduisant souvent à considérer plusieurs unités extérieures. Par ailleurs vous devrez aussi considérer le moyen d'évacuer les condensats au niveau de chaque unité de climatisation (pente jusqu'à l'extérieur).
Pour le reste, l'installation oppose peu de contraintes autre qu'esthétiques si le groupe extérieur est éloigné de l'unité intérieure (passage de goulottes parfois difficile à dissimuler).
Le système utilisant un gaz réglementé, la mise en service par un professionnel agréé est donc obligatoire. Parfois les marques offrent aux professionnels non agréés une mise en service.
Côté entretien, il est plus aisé que pour une pompe à chaleur air-eau qui doit faire l'objet d'une visite d'entretien. L'unité extérieure n'a besoin que d'un dépoussiérage avec un chiffon humide tous les ans. Le nettoyage du condenseur extérieur avec un aspirateur à faible puissance est également souhaitable. Le serrage des borniers électriques peut également être contrôlé tous les 5 ans.
Côté unités intérieures, l'entretien des filtres est la chose la plus importante. Leur nettoyage tous les trimestres selon la pollution intérieure et leur remplacement tous les trois ans.
