Choisir une PAC

Sur la Terre, la chaleur est partout présente et renouvelée par le rayonnement du soleil comme par la pluie. Stockée dans les eaux souterraines, dans les couches superficielles du sous-sol ou encore dans l'air, c'est cette énergie qui est exploitée par les pompes à chaleur. Mais selon que la source (on l'appelle « source froide ») diffère, la technologie varie. On distingue ainsi trois grandes familles de PAC.

Puiser les calories dans l'eau

Les nappes aquifères peuvent offrir l'occasion de profiter des calories stockées par l'eau. Une source idéale car la température moyenne des eaux souterraines est extrêmement stable tout au long de l'année (de 10 à 13° C). Par ailleurs, l'eau a une grande capacité calorifique. De ce fait, les PAC exploitant cette source affichent d'excellentes performances. « C'est la meilleure source, confirme Jean Pradère, vice-président de l'AFPAC. Et donc le système le plus performant serait, à priori, le principe de capteurs verticaux sur nappe aquifère. Mais de l'eau, il n'y en a pas partout ; par ailleurs, le coût est supérieur à celui des autres systèmes, notamment à cause du forage. » Les calories présentes dans l'eau seront en effet exploitées à l'aide de capteurs verticaux, nécessitant un ou deux forages qui descendront de 30 à 100 mètres de profondeur. Dans ce cas de figure, il faut donc à la fois un terrain, une nappe sous le terrain, les autorisations obligatoires et un budget supplémentaire pour le forage. Il n'est donc pas applicable à toutes les situations, loin de là. Ce type de PAC est associé à un mode de distribution de la chaleur par un circuit d'eau. Un point qu'il conviendra également de prendre en compte pour que le système de chauffe et les diffuseurs installés soient compatibles avec cette PAC eau/eau.

Puiser les calories dans le sol

Ici, c'est à la terre -ou plutôt à sa capacité à stocker la chaleur du soleil- que l'on fait appel. Une source continuellement tempérée sous l'action du vent, de la pluie et du rayonnement solaire, qui n'affiche que de faibles variations de températures (de 8 à 17°C en moyenne). D'autre part, la terre présente un avantage non négligeable : son fort pouvoir d'inertie et, selon la nature des sols, une bonne conductivité thermique. Des qualités dont les pompes géothermiques sauront profiter de sorte à couvrir la totalité des besoins en chaleur d'une habitation. A partir de là, deux possibilités se proposent :
- des capteurs horizontaux enterrés entre 60 cm et 1,20 m de profondeur. On parle alors de capteurs plans géosolaires. Leur surface représente en moyenne 1,5 à 2 fois la surface à chauffer. Cette solution exige un grand terrain, dépourvu d'arbres, et présentant un certain nombre de qualités (pas ou peu de pente, faible teneur en air, compacité).
- des capteurs verticaux, composés de deux sondes géothermiques distantes de 5 à 10 mètres et descendant entre 20 et 100 mètres de profondeur. On parle ici de sonde géothermale. Dans ce cas, la température de la terre est encore moins soumise aux variations saisonnières. Cette solution offre aussi l'avantage d'une emprise au sol bien inférieure aux capteurs plans et peut s'appliquer même aux terrains difficiles (roche). Cependant le coût du forage est très élevé. Ces PAC géothermiques sont généralement associées à un fluide caloporteur (PAC sol/ eau) circulant à l'intérieur, compatible avec des radiateurs (condensation à 55°C) ou un plancher chauffant basse température (condensation à 35°C). Il est cependant de l'avis de certains que la performance sera meilleure (COP de 4) si le système est couplé avec un plancher chauffant. Il existe par ailleurs un autre type : les PAC sol/ sol où le condenseur, composé de gaines de cuivre gainées, est noyé dans la dalle.

Puiser les calories dans l'air

Dernier type de PAC, les pompes à chaleur aérothermiques puisent l'énergie présente dans l'air extérieur. C'est une solution relativement simple du point de vue de l'installation du système et qui exploite sans autorisation particulière les calories directement disponibles dans l'air. Revers de la médaille que soulève Michel Rigaud : « Les performances des pompes à chaleur sont liées à la température du milieu source. Dans le cas de PAC aérothermiques, le milieu source est l'air... Ainsi leurs performances diminuent lorsque les températures extérieures chutent. » Un inconvénient dont il convient d'être conscient afin de le prévenir : par exemple en couplant la PAC avec un autre mode de chauffe... renouvelable, bien sûr ! Les PAC exploitant l'air sont de deux types : air/air, elles restituent les calories directement dans l'air intérieur du logement par le biais de ventiloconvecteurs ; air/eau, elles chauffent l'eau d'un circuit de chauffage (radiateurs ou plancher chauffant). Selon les deux experts de Cervin ENR, et contrairement aux idées reçues : « Les PAC air/air ne sont pas adaptées à la rénovation car elles exigent l'installation de ventilo-convecteurs. Une telle installation reviendrait à doubler une installation de chauffage sans optimisation de la régulation et imposerait un faux plafond difficilement concevable dans une pièce qui n'a pas été prévue pour cela. » Dans le cadre d'une rénovation, mieux vaut opter pour une PAC air/eau qui chauffe l'eau à une température de 45 à 60° (température de fonctionnement de la majorité des installations) et s'adapte aux émetteurs existants. « Ceci étant dit, les PAC air/air peuvent être envisageables dans les habitations à faibles besoins énergétiques : bien conçues et sur-isolées »

Autre question : les PAC air/air, beaucoup critiquées ces derniers temps, ont souvent été comparées aux systèmes de climatisation. Un, parce leurs modes de fonctionnement (modification de la température de l'air entrant) semblent similaires ; deux, parce qu'elles distribuent l'air par convection (ce qui n'est pas exactement le meilleur des moyens)... Mais il ne faut pas perdre de vue qu'une PAC, fut-elle air/ air, doit répondre à des objectif de performance : produisant plus de kW thermiques qu'elles ne consomment de kW électriques. Si la nuance entre PAC et clim' peut parfois sembler ténue (notamment du fait de pratiques commerciales discutables), il ne faut pas confondre : les clim' n'ont jamais consommé moins qu'elles ne produisent. Ca se saurait ! Votre allié pour mieux vous y retrouver : le COP. Alors, finalement, que penser des pompes à chaleur ? Quitte à nous attirer les foudres de certains, nous ne dirons pas que les PAC ne méritent pas votre attention, car c'est faux. Ces systèmes de chauffe proposent de véritables économies par rapport au tout électrique (520 000 tonnes d'émissions de CO2 économisées en 2005) et présentent l'intérêt de s'intégrer dans les habitudes de chauffe qui sont celles de la majorité des français.

C'est donc un incontestable mieux, qui peut permettre de convaincre un public non averti et néanmoins conscient de l'importance de ses choix. « Un mieux », certes, mais pas « le mieux ». Consommateur d'électricité et mettant en oeuvre des fluides qui, jusqu'à ce jour, demeurent dommageables à l'environnement, ce système n'est pas 100% environnemental. Les plus engagés, ne le choisiront sans doute qu'après avoir envisagé toutes les autres possibilités. Il conviendra alors de s'enquérir de l'efficacité du matériel afin de ne pas courir le risque d'installer un médiocre système. Le marquage NF PAC a été créé dans ce but et permettra de faire un choix éclairé et d'autant plus respectueux de l'environnement. Ne restera plus qu'à éviter les vendeurs peu scrupuleux qui vous feraient prendre des vessies pour des lanternes... en recommandant, par exemple, une clim' réversible qui n'a absolument rien à voir avec notre sujet.