La pompe à chaleur réversible : le guide

publié le 03/09/2024 | mis à jour le 03/09/2024 | par Mareva Gobbini

Comment fonctionne une pompe à chaleur réversible ?

Vous souhaitez installer une pompe à chaleur (PAC) au sein de votre logement ? Cet équipement de chauffage offre une option complémentaire intéressante en termes de confort thermique : la pompe à chaleur réversible.

Le fonctionnement du mode chauffage

En mode chauffage, le principe de fonctionnement de ce système de chauffage réversible est identique à celui d’une pompe à chaleur standard. La PAC fonctionne en circuit fermé suivant les étapes suivantes :

1. elle capte les calories dans l’air extérieur ou dans le sous-sol via une unité extérieure placée dans le jardin ou sur la terrasse du logement ;
2. pour les transformer en chaleur via un fluide frigorigène transformé en vapeur ;
3. puis cette vapeur est mise sous pression par un compresseur ;
4. pour enfin diffuser la chaleur produite à l’intérieur du logement via un condenseur.

Le fonctionnement de l’option rafraîchissement selon le type de PAC

En mode climatisation, la pompe à chaleur renverse son fonctionnement à l’aide d’une vanne d’inversion. En principe, il existe deux modes réversibles en fonction du type de PAC.

Le mode actif de la pompe à chaleur air/air ou air/eau réversible

Le mode actif sur une PAC consiste à puiser les calories de l’air ambiant pour ensuite les expulser à l’extérieur du logement via l’unité extérieure. La circulation du fluide frigorigène se fait donc en sens inverse. Vous pouvez retrouver le même système dans le circuit d’un réfrigérateur.

Dans ce système inversé, la température du liquide frigorigène est abaissée, ce qui lui permet de refroidir les pièces de quelques degrés en circulant dans le réseau du chauffage central (plancher chauffant/rafraîchissant, radiateurs à eau) ou en diffusion dans l’air par un ventilo-convecteur.

En principe, le mode actif concerne les PAC aérothermiques (air-air, air-eau) et certaines PAC géothermiques comme la pompe à chaleur eau-eau. Notez que dans certains modèles de PAC air-eau réversibles à mode actif, les calories de l’air ambiant peuvent être réutilisées pour l’eau chaude sanitaire (ECS).

Le mode passif de la pompe à chaleur eau-eau ou sol/eau réversible

Le mode passif sur une PAC réversible consiste à utiliser l’énergie du sous-sol (sol ou nappes phréatiques) pour rafraîchir les pièces. Contrairement à l’air extérieur, la température dans le sol est en général constante tout au long de l’année (12 °C en moyenne).

Le liquide frigorigène de la pompe à chaleur est envoyé dans l’échangeur thermique relié à ladite pompe et situé dans le sous-sol. Le liquide est refroidi de manière naturelle pendant son passage dans l’échangeur thermique. Par la suite, il circule dans le circuit hydraulique du parquet chauffant ou dans un ventilo-convecteur pour diffuser de l’air frais à l’intérieur du logement.

Le mode passif, appelé aussi free cooling ou géocooling, est associé aux PAC géothermiques eau/eau, eau glycolée/eau ou sol/eau. La consommation d’électricité d’une PAC à mode passif est minime car le système de production de la pompe sollicite uniquement le système de circulation de l’eau. D’autre part, la technique du géocooling permet d’injecter la chaleur extraite de l’air ambiant dans le sous-sol pendant l’été puis de l’utiliser en hiver pour le chauffage.

Quelle pompe à chaleur réversible choisir ?

Une pompe à chaleur réversible peut apporter un semblant de climatisation dans un logement ou bien seulement le rafraîchir de quelques degrés. Voyons les possibilités offertes en fonction du type de PAC réversible.

PAC air/air

La pompe à chaleur air/air est le type de PAC réversible le plus installé en France. Cette PAC aérothermique permet de diffuser de l’air chaud ou de l’air froid dans les pièces via :

• une unité intérieure (monosplit) ;
• plusieurs unités intérieures (multisplit).

Une unité split ou ventilo-convecteur est une sorte de console munie d’un ventilateur et installée en haut d’un mur. D’autres configurations possibles d’installation sont possibles comme l’équipement de chauffage relié à un réseau de gaines ou des cassettes.

Ce type de PAC est souvent appelé climatisation réversible car elle diffuse un air frais directement dans la pièce par le ventilo-convecteur. Toutefois, ses performances énergétiques sont liées à la température extérieure. C’est pourquoi, elle est parfaitement adaptée au climat doux, beaucoup moins dans des régions avec des extrêmes de température (hiver rigoureux, canicule en été).

Ainsi, sans atteindre les capacités de refroidissement d’un climatiseur électrique classique, la PAC air/air permet de descendre la température de la pièce de plus de 5 °C selon la puissance et le modèle installé.

PAC air/eau

Une pompe à chaleur air/eau rafraîchit un logement de manière plus graduelle et moins importante qu’une PAC air/air. La baisse de température possible avec une PAC air/eau réversible se situe entre 3° et 4 °C selon le modèle et la puissance installée.

D’autre part, ce type de PAC est relié à un système de chauffage central (plancher chauffant et/ou radiateurs à eau) dans lequel circule le liquide frigorigène refroidi. Avant toute installation, il est donc indispensable de vérifier la compatibilité des émetteurs de chauffe avec la pompe à chaleur air/eau réversible.

Enfin contrairement à une PAC air/air, une PAC air/eau réversible peut disposer d’un mode de production d’ECS associé. Il est possible d’utiliser l’énergie de l’air ambiant pour chauffer l’eau du ballon d’eau chaude.

PAC eau/eau

La pompe à chaleur eau/eau est un modèle géothermique moins répandu en version réversible. Toutefois, elle dispose de caractéristiques similaires à une PAC air/eau :

• des performances énergétiques en mode rafraîchissement moyennes avec une baisse de température de l’ordre de 3 à 4 °C ;
• une association obligatoire avec un circuit de chauffage central ;
• une possibilité de réutiliser la chaleur extraite pour l’ECS (modèle avec option).

Toutefois, une PAC eau-eau réversible implique une installation plus complexe et coûteuse. Il sera en effet nécessaire d’entreprendre des travaux de forage pour installer les capteurs et l’échangeur thermique.

Comment évaluer la performance d’une pompe à chaleur réversible ?

Pour chauffer et rafraîchir son logement de manière optimale, il est indispensable de choisir une PAC avec une bonne performance énergétique.

COP et EER d’une PAC réversible

Cette question du rendement de la pompe à chaleur, vous pouvez en avoir une idée générale via :

• le coefficient de performance énergétique ou COP pour le chauffage qui exprime le rapport entre la production de chaleur de la PAC et l’énergie électrique consommée ;
• le coefficient d’efficacité frigorifique ou EER (Energy Efficiency Ratio) qui exprime le rapport entre l’énergie frigorifique restituée et l’électricité consommée.

Plus le COP ou le EER est élevé et moins la PAC consomme de l’électricité. En moyenne, on évalue qu’une pompe à chaleur produit entre 3 à 4 kWh de chaleur/froid pour un 1 kWh d’électricité consommé.

SCOP et SEER pour choisir une PAC réversible performante

De manière plus précise, vous pouvez retrouver 2 types d’indicateur sur l’étiquette énergie d’une PAC :

• le coefficient de performance saisonnier ou SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) qui permet de mesurer l’efficacité moyenne du système de chauffage sur une saison ;
• le SEER (Seasonal Efficiency Energy Ratio) qui permet d’estimer la capacité frigorifique d’une PAC sur une saison.

Pour vous aider, voici les correspondances entre la classe énergétique et le SEER d’une PAC réversible :

Les avantages et inconvénients d’une PAC réversible chez soi

Vous hésitez à installer une pompe à chaleur réversible air/air ou air/eau chez vous ? Voici les principaux avantages et inconvénients d’une PAC avec mode chauffage et rafraîchisseur d’air à considérer avant tout achat.

Prix d’une pompe à chaleur réversible : par modèle et coût de l’installation

Le budget global d’une pompe à chaleur réversible dépend de multiples facteurs :

• le type de PAC (air/air, air/eau, eau/eau) ;
• la puissance de la pompe à chaleur (en kW) ;
• la marque de la PAC (Daikin, Atlantic, Mitsubishi Electric, Saunier Duval, etc.) ;
• le SEER et le SCOP ;
• l’option ECS pour les modèles air/eau et géothermiques ;
• le tarif de l’installateur.

Quel tarif pour une PAC réversible en 2024 ?

Le marché de la pompe à chaleur en France compte plusieurs constructeurs reconnus pour la qualité de leur équipement de chauffage ou de refroidissement. Vous souhaitez installer une PAC réversible Atlantic ? Quel prix pour une pompe à chaleur air/eau Daikin ou Mitsubishi ?

Voici quelques estimations de prix d’achat et d’installation de PAC réversibles pour une maison de 100 m² :

À ces frais d’équipement et d’installation, il sera peut-être nécessaire de prévoir un budget supplémentaire pour l’installation :

• de ventilo-convecteurs à partir de 500 €/l’unité ;
• de radiateurs à eau à partir de 200 €/l’unité ;
• d’un plancher chauffant/rafraîchissant à partir de 45 à 65 € du mètre carré (m²), soit entre 4 500 € et 6 500 € pour une maison de 100 m² ;
• de vannes thermostatiques pour réguler la température des radiateurs ;
• d’un thermostat connecté pour PAC pour programmer la température ambiante ;
• d’un caisson antibruit ou plots antivibratiles pour préserver votre voisinage du bruit de la pompe à chaleur.

Peut-on obtenir des aides à l’installation d’une PAC réversible ?

Il existe plusieurs aides à la rénovation énergétique pour compenser l’investissement élevé que peut représenter le budget d’une pompe à chaleur réversible.

À noter qu’il est obligatoire de remplir certaines conditions pour être éligible à une aide à la rénovation énergétique :

• faire appel à un professionnel installateur certifié RGE (reconnu garant de l’environnement) ;
• acheter une pompe à chaleur avec une efficacité énergétique supérieure à 111 % en basse température et 126 % en haute température.

La pompe à chaleur air-air est éligible uniquement à la prime énergie délivrée par les fournisseurs d’énergie.

Voici les principales aides pour une pompe à chaleur réversible en 2024 :

En savoir plus sur la PAC réversible

Voici quelques éléments de réponse supplémentaires sur cet équipement deux-en-un.

PAC réversible et climatisation électrique : les différences

La pompe à chaleur réversible et la climatisation électrique sont souvent confondues. Pourtant, nous observons quelques différences importantes :

• la source d’énergie, car une climatisation classique utilise l’électricité comme seule alimentation pour produire du froid. À l’inverse, une PAC réversible utilise principalement des énergies renouvelables (air extérieur ou ambiant, chaleur ou fraîcheur du sous-sol) pour produire du chaud ou du froid ;
• la consommation d’électricité, car une PAC vous permet de réaliser des économies d’énergie toute l’année. En moyenne, une pompe à chaleur produit 3 fois plus d’énergie qu’elle en consomme. Contrairement à la consommation d’une climatisation classique qui peut être astronomique selon vos usages ;
• la capacité à baisser la température des pièces, car la climatisation refroidit tandis que la pompe à chaleur réversible rafraîchit seulement le logement. Avec une clim, vous pouvez programmer une température de consigne (18 °C si cela vous chante, même s’il est recommandé de ne pas dépasser un écart de température de 6 °C entre l’intérieur et l’extérieur) alors qu’une PAC va rafraîchir les pièces de 3 à 4 °C en moyenne par rapport à la température ambiante ;
• la capacité à chauffer une pièce est bien plus faible pour une climatisation dont ce n’est pas la fonction principale. Selon la surface à chauffer, il est fort probable qu’elle n’arrive pas à couvrir vos besoins énergétiques. À l’inverse, une PAC est avant tout un système de production de chaleur ;
• le prix d’achat et d’installation d’une climatisation est plus abordable par rapport à une PAC. Comptez entre 300 € et 4 500 € en moyenne pour une climatisation contre 5 000 € à 25 000 € pour une pompe à chaleur.

Quel entretien pour une PAC réversible ?

Une maintenance régulière est obligatoire pour une pompe à chaleur réversible à l’instar d’une PAC avec chauffage seul. Cette obligation d’entretien d’une PAC réversible concerne les puissances entre 4 kW et 70 kW et doit être réalisée tous les deux ans.

Toutefois, la durée de vie et la performance d’une PAC dépendent grandement de son état de fonctionnement. Pour éviter les pannes de PAC, nous vous recommandons de faire appel à un professionnel chauffagiste pour réviser la pompe tous les ans.

Cette intervention vous coûtera entre 100 à 300 € selon le professionnel chauffagiste. Pour optimiser les coûts, vous pouvez souscrire un contrat de maintenance annuel.

Est-il possible de rendre une PAC réversible ?

Vous disposez déjà d’une pompe à chaleur chez vous ? Vous souhaitez rendre votre pompe à chaleur réversible ? Certains constructeurs proposent des kits de rafraîchissement compatibles avec certains modèles de PAC air/eau, sol/eau ou eau/eau.